井下煤矿掘进工作面爆破方案设计.docx
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井下煤矿掘进工作面爆破方案设计
州双河煤矿有限责任公司
井下巷道掘进
爆破设计
编制单位:
州双河煤矿有限责任公司
编制部门:
矿井小型机械化项目办公室
编制日期:
2016年11月25日
编制人员表
序号
专业
技术职务
签字
2
王建光
采矿
技术组长
3
正华
地测
技术员
4
毕晓华
机电
技术员
5
国建
通风
技术员
审核人员
序号
专业
技术职务
签字
1
红昌
采矿
总工程师
2
和小伍
采矿
矿长
矿井基本情况
井下巷道爆破环境描述
掘进爆破设计目的及要求
爆破参数的确定
凿岩工作
一、矿井基本情况
（一）项目名称、所在位置及隶属关系
1、项目名称：
州双河煤矿有限责任公司双河煤矿机械化改造。
2、所在位置：
州双河煤矿有限责任公司双河河煤矿（以下简称“双河煤矿）位于州剑川县城北西330°方向，直距约10km。
地处剑川县东岭区石菜江村境。
3、隶属关系：
该机械化改造工程项目法人为州双河煤矿有限责任公司，属民营企业。
（二）项目背景
双河煤矿为州双河煤矿有限责任公司的子公司。
双河煤矿为一小型矿山企业，主要经营煤炭开采和销售，现在册职工125人。
矿山始建于1965年，前身为国有煤矿，年产量1万吨左右。
2006年以后，矿井通过技术改造，逐步完善了生产系统，矿井产量逐年增加，近年产量在4.5万吨左右，云煤行管[2008]23号文件核定生产能力5万t/a，在州“十一.五”煤炭资源整合中属单独保留型矿井，拟整合规模9万t/a。
双河煤矿于2009年1月申请延续办理了采矿许可证，证号：
C530000************3120，有效期十年，自2009年1月至2019年1月。
根据《省州双河煤矿双河煤矿资源储量核实报
告》，双河煤矿截至2008年12月，矿界围共获资源总量386万吨。
保有资源储量218万吨。
为进一步规采掘部署，改进采煤工艺，优化施工组织，充分合理地开发利用资源，确保矿井持续稳定发展，并为认真落实安监总煤行【2010】178号、云工信煤技【2012】614号精神，按照“大力推行小型煤矿机械化改造，淘汰落后生产工艺，提高技术装备水平，提升安全保障能力”的要求，双河煤矿拟在对矿井采掘运系统进行机械化改造。
目前项目已经取得开工备案并与2015年6月正式开工建设。
二、井下巷道爆破环境描述
1、工作面位置围：
该掘进工作面位于硐下部，距硐硐口300m，南以16上山二级的上出口为界，北以硐运输平巷为界，西以原16上山二级上部的采空区为界，东以五平硐北三运上部的待采掘区域为界。
工作面走向长度为240m，倾向长度为76m，该煤层属双井田C1煤层，含矸1～2层，为简单结构煤层，煤层厚度稳定，变化不大，上层煤在1.2～1.6m，（可采煤层），中间夹矸为0.2～0.8m，下层煤0.2～0.5m，（一般不可采），即：
1.4～1.8m，平均厚度1.6m；煤层倾角9～13°，平均倾角11°，为进水平煤层，该煤层属长焰煤，煤质中硬，硬度系数f：
2～5、岩石硬度系数f：
7～11。
2、掘进目的用途：
主要为探明一采区的资源及地质构造情况，解决一采区采掘工作面的通风线路（主要是回风）过长等问题。
详见巷道开拓布置图。
（附后）
三、掘进爆破设计目的及要求
1、设计目的
为有效组织掘进工作面施工，在保证安全的条件下，选用一种最有效的方案高速度，高质量的将岩石按规定断面爆破下来，并尽可能不损坏巷道围岩，并最大限度的保持岩石原有的强度和稳定性，以利于爆破后围岩长期稳定，并降低爆破地震效应，空气冲击波及飞石距离使爆破对周围物体损伤最小。
2、设计要求
（1）巷道断面符合设计要求，不欠挖、少超挖，巷道的方向和坡度符合设计要求；
（2）炮眼利用率高，炸药和雷管等爆破材料消耗低；
（3）爆下的岩石块度适中，爆堆集中，便于装岩；
（4）对围岩的破坏小，以利于巷道的支护和稳定。
四、爆破参数的确定
为了取得良好的爆破效果，必须根据巷道施工的地质条件、岩石性质、施工工具和爆破材料，确定合理的炮眼直径、炮眼深度、装药量、炮眼数目等。
（1）炮眼直径：
炮眼直径应和药卷直径相适应，过大会影响爆破效果。
本设计所用药卷直径为32mm，而钎头直径为38mm，钎杆长度为2.2m。
（2）炮眼深度：
气腿式凿岩机凿岩，眼深为1.8m～2.0m。
（3）炸药选取：
炸药类型为3级煤乳化炸药，装药系数为0.6-0.8，为柱形药包。
（4）、巷道掘进过程中，打眼放炮时，炮眼应根据“炮眼布置图”布置，详见炮眼布置示意图。
（5）、炸药、雷管：
使用煤矿许用三级乳化炸药、煤矿许用8#瞬发电雷管。
（6）、装药结构：
起爆顺序及装药量，详见装药结构示意图。
（7）、起爆方式：
起爆使用MEB-50型发爆破器一次装药分次起爆，联线方式为串联联线，炮眼使用水炮泥及黄泥封眼口。
（8）、炮泥封填长度要求为：
1）炮眼封泥应使用水泡泥（袋）、黄泥，水泡泥外剩余的炮眼部分应用黄泥封填严实，严禁使用煤碴等材料或其他可燃性材料作为炮眼封泥。
不封填炮泥，炮泥用量不足或封填不严实的炮眼严禁爆破，严禁炮眼裸露爆破。
2）放炮过程中，其炮眼深度小于0.6米时，炮泥封填距离必须封到眼口。
3）炮眼深度为0.6—1.0米时，炮眼封泥长度不得小于炮眼深度的1/2（约为0.4m）。
根据总结的经验，先选取炮眼数目为29个，其中4个掏槽眼、8个辅助眼、9个周边眼、4个底眼、1个水沟眼，设计掏槽方式为楔形掏槽，其炮眼布置如下（后附图）：
爆破参数表：
孔号
眼名
眼深
封泥长度
倾角
水平
垂直
1～4
掏槽眼
1.8
1
掏槽眼要适当外插
0.15～0.25cm
5～13
辅助眼
1.8
1
60
10
14～23
周边眼
1.8
1
60
10
24～28
底眼
1.8
1
60
8
29
水沟眼
1.8
1
60
8
（5）单位炸药消耗量其值取决于岩石性质、巷道断面规格、炮眼直径和深度因素。
一般可按经验公式或《矿山井巷工程预算定额》选取。
每循环所需炸药量Q按下式计算：
Q=qv=qslη（kg）
式中：
q——单位炸药消耗量，kg/m³；q=1.8
｛查表知或单位炸药消耗量q=1.1式中f——岩石坚固系数；（取9）
S——巷道掘进断面积，7.04；
——考虑不同炸药的修正系数=525/p
p——炸药作功能力（威力），mL（本次乳化炸药p=220）
V——爆破岩石体积，；
S——巷道掘进断面积，7.04；
l——工作面炮眼平均深度1.8m；（掏槽眼及底眼2m，辅助眼、帮眼、顶眼1.8m）
η——炮眼利用率。
（一般合理得炮眼布置利用率最少可达85%）将数值代入公式可得：
Q=35.25Kg（炸药为3级煤乳化炸药）
（6）起爆参数
起爆采用反向起爆，即起爆药包置于临近孔底，掏槽眼最先爆破，崩出一个楔形槽子穴，以造成第二个自由面，接着爆破辅助眼，它可崩落大量岩石，为周边眼的爆破加大自由面，接着爆破周边眼，客观存在的作用是控制巷道轮廓，最后爆破底眼，目的是将巷道岩石起到抛掷和松散的结果。
起爆顺序如下表:
眼号
眼名
雷管段数
爆破顺序
联接方式
1～4
掏槽眼
1段
I
串
联
5～13
辅助眼
3段
II
14～23
周边眼
4段
III
24～29
底眼
5段
Ⅳ
五、凿岩工作
凿岩工作是巷道掘进的主要工序，它的好坏直接影响爆破效果，循环进尺以及巷道工程质量。
凿岩时根据岩石条件、断面大小、所使用的凿岩设备以及作业方便等具体情况，选择合适的掏槽方式和炮眼排列，同时要掌握好巷道的方向和坡度。
（一）：
凿岩设备选择
本矿现有的凿岩设备为7655型气腿式凿岩机，最大钻孔深度2.5m，在平巷掘进中一般钻孔深度小于2.5m，孔径36-43mm。
使用围较广，最适用在中硬或坚硬（f=12～14）岩石上钻凿水平或倾斜水平或倾斜方向的炮孔，设备轻、灵活、移动方便，结合本矿的实际情况，7655型气腿式凿岩机适合本矿的需求。
炮孔直径一般为38mm，钻杆长度为2.2-2.5m，孔深1.8～2.0m.
（二）凿岩准备工作
为了安全生产，凿岩时要检查并处理两帮和顶板的浮石，要检查好凿岩机、气腿子，上足润滑油，备齐钻杆和钻头，检查钻杆是否直和钻杆钻头连接是否紧密，中心孔是否通气；检查压风管、供水管有无漏损现象，水压、风压是否满足要求等等。
一切正常后，将风水管拉至工作面，接上凿岩机，准备打眼。
（三）凿岩注意事项
凿岩工作应按照爆破图表进行，要掌握好眼位、眼深及其角度。
此外还应注意以下事项：
绝对不允许在残眼打眼；开眼时，给风阀门不要突然开大，待钻进一段后，再全部开足；为避免断钎伤人，推进风钻不要用力过猛，更不要横向加压；缺水或停水时，应立即停止钻眼；打底眼时，应注意消除眼口周围的碎石，钻完后要用大块石头保护好；工作面炮眼全部钻完后，要把机具清理好并搬至规定的安全地点存放，胶皮风水管也要盘起来，搬离工作面并保护好。
六、爆破工作
爆破工作在掘进中是达到预期爆破效果的重要一环，也是与人身和设备安全有重大关系的工序。
因此，对爆破作业不能有丝毫马虎，必须认真对待。
爆破工作应由有实践经验的工人专职或兼职担任。
（1）装药前的准备工作
检查炮眼深度，角度、间距是否合理；将炮眼中的岩粉和水用压风吹净，在规定的安全地点加工起爆药卷，其数量以满足本次爆破需要为限，要防止丢失。
（2）装药工作
巷道掘进中，装有雷管的起爆药卷位置在眼口和眼底，其中雷管的聚能穴均朝向炸药。
为了避免冲击，起爆药卷一般放在眼底第一个位置上（一般为长条状装药）。
七、警戒距离确定
本岩石巷道掘进工作面，警戒距离直线不小于150m，并设有遮挡物;如有一个直角弯时不得小于100m，特殊情况按相应措施执行。
警戒位置图。
（附后）
八、安全注意事项
1、爆破人员，必须熟悉爆炸材料性能及《煤矿安全规程》的有关规定。
井下爆破工必须由专职爆破工担任，并严格按作业规程及爆破说明书要求进行。
2、爆破作业。
爆破作业必须执行“一炮三检”制度（装药前、爆破前、爆破后检查工作面及其附近20米巷道回风流中的瓦斯浓度）。
3、爆破作业必须严格按照“人、绳、牌、哨”的各项要求到位，严格执行和“三人连锁”制度。
4、不得使用过期或变质的爆炸材料，不能使用的爆炸材料必须交回药房。
5、爆破作业必须使用煤矿许用炸药和煤矿许用瞬间发电雷管，煤矿许用炸药安全等级不得低于二级。
6、从成束的电雷管中抽取单个电雷管时，不得手拉脚线硬拽管体，也不得硬拽管体手拉脚线，应将成束的电雷管顺好，拉住前端脚线将雷管抽出。
抽出单个电雷管后，必须将其脚线扭结成短路。
7、装配起爆药卷时，必须遵守下列规定：
1）必须在顶板完好、支架完好、避开电气设备和导电体的爆破工作地点附近进行。
严禁坐在爆炸材料箱上装配起爆药卷。
2）装配起爆药卷必须防止电雷管受震动，冲击、折断脚线扭结成短路。
3）电雷管必须由药卷的顶部装入，严禁用电雷管代替竹、木棍扎眼。
电雷管必须全部插入药卷。
严禁将电雷管斜插在药卷的中部或捆在药卷上。
4）电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结成短路。
8、装药前，首先必须清除炮眼的煤粉或岩粉，再用木质或竹质炮棍将药卷轻轻推入，不得冲撞或捣实。
炮眼的各药卷必须彼此密接。
装药后，必须把电雷管脚线悬空，严禁电雷管脚线、爆破母线与运输设备、电气设备以及掘进机械等导电体相接触。
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