炮采普采工作面采煤工艺及安全操作.docx

1、炮采普采工作面采煤工艺及安全操作炮采、普采工作面采煤工艺及安全操作 炮采是一种落后的采煤工艺方式，但对复杂的地质条件适应性强，设备简单，所以，广泛使用于条件比较复杂的中小型煤矿。 一、炮采工艺方式 炮采工作面的工艺过程有：破煤、装煤、运煤、支护和回柱放顶等。 （一）破煤 爆破落煤的生产过程包括打眼、装药、填炮泥、联炮线、放炮等工序。 1、爆破应达到的要求 爆破落煤应满足“两高”、“两少”、“五不”的要求 “两高”：炮眼利用率高，保证工作面的循环进度；爆破自装率高，保证爆破后煤体松散适度，尽量减少人工攉煤量，同时要防止煤抛到采空区一侧，提高煤炭采出率。 “两少”：尽量增加每一次爆破的炮眼个数，以

2、减少放炮次数，缩短爆破消耗的时间；合理布置炮眼和装药量，降低炸药和雷管消耗，提高经济效益。 “五不”：不崩坏顶板；不崩倒、崩坏支架；不崩翻刮板输送机；不爆底煤，减少工人起底煤的工作量；不出大块煤，减少工人二次破碎煤的工作量。 另外，对有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面进行爆破作业时的特殊安全要求如下： （1）有瓦斯、煤尘爆炸危险的工作面，必须使用取得产品许可证的煤矿许用炸药和煤矿许用雷管。 （2）放炮工必须由经过专门培训、取得爆破合格证的专职爆破工担任。爆破作业只准爆破工1人操作。 （3）在爆破作业时，必须执行“一炮三检”和“3人联锁放炮制”。 （4）炮眼封泥必须使用水泡泥，水泡泥外剩余部分炮眼，应

3、用粘土泡泥充填封实，严禁放半炮和出现放炮“打筒”现象。 （5）采煤工作面可以采用分组装药，但一组装药必须一次起爆，严禁在一个采煤工作面使用两台放炮器同时进行放炮。 为达到上述要求，就要根据顶板的稳定程度、煤层厚度和硬度及节理等情况，采用合理的炮眼排列、角度、深度及每眼装药量等。 2、合理的炮眼布置及爆破参数 采煤工作面的炮眼布置包括有炮眼布置方式、炮眼深度、角度和炮眼间的距离等内容。合理炮眼布置一般根据煤层的厚度、煤质的软硬、煤层的层理与节理以及煤层顶底板的情况来确定。 （1）采煤工作面的炮眼布置方式。在正常情况下，当煤层厚度在1.0m以下或煤质松软的中厚煤层中，可沿工作面中间打一排向下倾斜的

4、炮眼，称为单排眼。炮眼与工作面煤壁的夹角为65-75。 当煤层厚度在1.0m-1.5m时，煤质中硬的中厚煤层中，可靠近顶、底板沿工作面打两排眼称为双排眼。如上、下两眼互相错开，又称三花眼。当煤层厚度大于1.5m时，且煤质较硬的中厚煤层，沿工作面打三排眼，且上、中、下三排眼互相错开，称为五花眼。 综上所述，采煤工作面的炮眼，可归纳为底眼、中间眼、顶眼三种。 底眼位于采煤工作面下部，靠近底板。它的作用是将下部的煤沿底板首先抛出，起掏槽眼的作用，为中间眼和顶眼的爆破创造条件。底眼在垂直面上有俯角，俯角为10-15，眼底距底板约0.2m，以下留底煤且不破碎底板为原则。 中间眼（又称腰眼）位于煤层顶板与

5、底眼之间。其作用是进一步扩大底眼掏槽，保证顶眼与顶板震动极小时将煤崩落。 顶眼位于采煤工作面上部，靠近顶板。它的作用是将煤层沿顶板崩落而不留下顶煤。顶眼在垂直面上有仰角，一般为5-10。眼底距顶板0.1m-0.5m，视煤质软硬及煤的粘顶情况而顶。以下不破碎顶板的完整性为原则，如顶板不稳定时，则顶眼平行于顶板。 （2）炮眼角度与间距。垂直面上，顶眼一般有仰角，底眼有俯角，仰角或俯角的大小视顶板稳定性及煤质软硬情况而定。 炮眼与煤壁在水平面上的角度（水平角）一般为65-75。煤质较软时取大值，煤质较硬时取小值。由于绝大多数炮眼都是在一个自由卖弄的条件下爆破，所以炮眼的水平角都不能过大，否则将降低炮

6、眼利用率，使煤体得不到充分的爆破；但炮眼的水平角也不能太小，否则爆破时将大量的煤块抛向采空区，易崩倒工作面支架，造成煤炭资源损失，不利于安全生产。机械化采煤时，因煤质坚硬而需要放震动炮松动煤体时，炮眼水平角可更大些。 炮眼的间距，可根据煤的硬度和块度要求而定。在正常情况下，炮眼的间距与深度之比，应限制在3：5左右。因此，采煤工作面炮眼间距一般为1.0m-1.2m。顶眼与顶板距离，在一次采全高一般为0.3-0.5m；在分层开采采顶层煤时一般为0.3m-0.5m，采中、底层煤时以0.4-0.6m为宜。底眼一般应高出刮板输送机槽0.2m。 （3）炮眼深度。采煤工作面炮眼深度取决于一次推进（循环）进度

7、和炮眼角度。 炮采工作面一般多采用小进度，一次推进（循环）进度为1.0-1.2m，炮眼深度要大于循环进度0.2。小进度可使每个眼装药量少，可实行一次多放炮，能较好地实现爆破装煤，顶板受震动小，悬顶面积小，有利于顶板管理。 为了保证爆破落煤的安全，对装药的外部环境应严格要求。 3、采煤工作面装药时的安全要求（十不装药） （1）采煤工作面及上、下出口的支护达不到工程质量要求，不得装药； （2）采煤工作面风量不足，不得装药； （3）炮眼参数不符合作业规程要求，不得装药； （4）炮眼异常，如炮眼缩小、塌孔、变形或有裂隙，不得装药； （5）炮眼若打到断层处，有出水现象和温度高低明显变化时，不得装药； （

8、6）采煤工作面的煤壁伞檐突出0.5m时，不得砖窑； （7）炮眼没有清楚粉尘，没有使用水泡泥或水泡泥的质量、数量不够，不得装药； （8）采煤工作面煤、岩尘超过规定时，不得装药； （9）装药前，必须检查瓦斯，如果附近20m以内风流中瓦斯浓度达到1%时，不得装药； （10）煤帮破碎或在放炮地点20m以内有未清除的煤堆时，不得装药。 4、装药操作时的安全要求 （1）应先清除炮眼内的煤、岩粉，并用炮棍探明炮眼深度、角度。按作业规程规定要求，确定炮眼装药量。 （2）按炮眼装药量，先将药卷一个接一个地送进眼口，然后一手拉住雷管脚线，另一手操作炮棍，把药卷轻轻推进眼底。推进药卷时，不得猛力冲击，以防雷管脚线损

9、坏，确保炮眼内的药卷间彼此密接。 （3）对仰角大的炮眼装药时，将药卷一个接一个地送进眼口，最后装1段-2段泡泥随药卷仪器推进眼底，并用炮棍轻轻压一下，以防去掉炮棍后药卷掉出来。 （4）对有水的俯角炮眼装药时，必须把一定数量带有防水套的药卷一次送入炮眼内，其外口必须立即封炮泥，并要求随装随放。 （5）炮眼内药卷安置顺序符合作业规程规定的爆破方向，药卷和雷管的骤能穴朝向爆破方向，即：正向起爆的药卷要一致朝向炮眼底，反向起爆的药卷要一致朝向炮眼口。 （6）不准出现盖药和垫药。在有瓦斯煤尘爆炸危险的工作面，都必须采用正向起爆，不能采用反向起爆。 （7）装药和填装泡泥工作最好是单人操作，也可以2人操作。

10、装填工作须按先底眼后中间眼再顶眼的顺序进行。每装好一个眼后，随即将脚线端部扭结，盘放在眼口。 （8）填装泡泥时须用一只手拉住雷管脚线，另一只手持炮棍送泡泥。开始进入一二节泡泥要轻轻捣，再送进水泡泥，而后送进泡泥，依次轻轻捣实，不得使劲冲击。 （9）填装泡泥长度必须符合安全规定要求。 （10）炮眼装药时，必须先检查后装药，详见“十不装药”的要求。 5、放炮时的安全要求 为确保放炮工作的安全，有下列情况之一者，不准放炮。 （1）采煤工作面工具未收拾好，机电设备、电缆未加保护，不准放炮。 （2）工作面未检查瓦斯浓度或放炮地点附近20m以内风流中瓦斯浓度达1%时，不准放炮。 （3）在有煤尘爆炸危险的采

11、煤工作面，放炮地点附近20m以内未经清扫煤尘和洒水降尘，不准放炮。 （4）工作面风量不足，而又未改善通风状况以前，不准放炮。 （5）工作面上、下安全出口不安全畅通，工作面顶板、支架不完整，煤壁片帮、有伞檐等不安全隐患而又未处理时，不准放炮。 （6）放炮母线长度不够又未挂好，不准放炮。 （7）不执行一次装药、一次起爆（在采煤工作面可以采用分组装药，但一组装药必须一次起爆），不准放炮。 （8）放炮器不防爆或有故障，一个采煤工作面同时使用2台以上（含2台）放炮器，不准放炮。 （9）工作面人员没有撤离到警戒线以外的顶板、支架完好的安全地点，不清点人数，未设好警戒岗哨，不准放炮。 （10）不发出三声放炮

12、信号，不准放炮。 （二）装煤 放炮崩落的煤一部分因爆破崩入刮板输送机外，其余的煤由人工装载。在装载前应首先检查端面空顶范围及煤壁，若发现问题，处理后在攉煤。人工装载劳动强度大、效率低，应设法增加爆破装煤比列。 （三）运煤 采煤工作面的运输方式主要根据落煤方式及煤层倾角来确定。倾斜工作面可采用铁溜槽或搪瓷溜槽，缓倾斜工作面主要采用刮板输送机。推移刮板输送机时，可根据工作面具体情况，采用逐节推、间隔推或几节同时推，但在弯曲段不能出现急弯。在推移刮板输送机时应注意随时调整推移步距，保持刮板输送机的平直状态，减小其运行阻力，预防卡（掉）链事故的发生。推移刮板输送机时输送机正常运行，此时若发现运行阻力增

13、大或卡链时，要及时停机检查，找出原因并处理好后方可再推移。 （四）支架 炮采工作面常用金属支柱或木支柱。顶板完整时用点柱。一般常用三、四排或四、五排控顶、人工架设。其操作及安全措施见本章第二节、第三节、第四节。 （五）回柱放顶 回柱放顶是采煤工作面生产中一项重要工序。为保证采煤工作面的安全及足够的工作空间，应减小放顶步距。回单排柱比回双排柱虽然增加了回柱次数及准备工作量，但支柱承压时间短，放顶后顶板活动量小，操作安全。其具体要求、操作安全措施见本章第五节。 二、采煤工作面循环作业图表和劳动组织 为使采煤工作面按计划、有节奏地持续稳产稳高，需要充分发挥人的能动作用，使采面空间、工作时间和设备得以

14、充分利用，因此要合理组织劳动生产，采用正规循环作业。 采煤工作面循环作业，就是完成一个采煤工艺并周而复始的采煤过程。通常随工作面推进，按规定步距回一次支柱，则标志着完成一个“循环”。 正规循环作业，系指按工作面生产过程配套的工种及定员，一昼夜内，遵循一定采煤工艺顺序，保证质量，按时完成既定任务，并周而复始地进行采煤作业。 为了便于管理生产，正规循环作业常用循环图表来表示，它包括循环作业图、技术经济指标图、劳动组织表和工作面布置图。其作业方式有：三班采准平行作业；两班半出煤，半班准备；两班出煤，一班准备。 第二节 炮采、普采工作面的支护材料及使用 在地下采煤时，为了维护采煤工作面的有效使用空间，

15、防止顶板冒落，保证安全生产，必须合理选择支护材料。普采、炮采工作面支护材料和支护设备有：木材、金属顶梁、摩擦式金属支柱、单体液压支柱、液压切顶支柱等。 一、木支护 目前，我国仍有一些中小型煤矿使用木材作为采煤工作面的支护材料。木支护的优点是支柱制作简单，并具有一定的支撑能力和可缩性，顶板来压时还有响动，起到警示信号作用；木支护的缺点是支设劳动强度大，支柱复用率低。 （一）木支护的种类 1、点柱 支护成排支设，垂直于顶底板。平行于工作面支护的支柱叫排，排距依循环进度而定，一般为0.8m-1.2m；垂直工作面支设的支柱叫行，行距也叫柱距，柱距一般为0.6m-1.1m，均匀地分布在工作面内支撑顶板。

16、顶板比较松软或破碎时，应在顶板与支柱间“戴帽”，支柱与底板间垫柱鞋。 2、木棚子 木棚子是用较长的圆木或半圆木作顶梁，梁下有2根-3根木支柱形成一梁两柱或一梁三柱。采煤工作面采用木棚子支护时，其形式有：顺山棚子和横板棚子。木棚子支护时，棚腿必须砍口，棚腿与棚梁间要接触严密，不要加楔子。 3、木垛 木垛由矩形或圆形的坑木组成，用圆木时最好将相对两个面削平以使木垛平稳。木垛形式有正方形、长方形、三角形三种。 4、密集支柱 密集支柱是由直径大致相等、沿工作面靠采空区侧加密布置支柱，其作用是加强切顶。密集支柱的排数根据顶板压力、采空区选定及基本柱距决定，可用一排或两排。分组支设的密集支柱叫分组密集，每

17、组密集之间相隔0.8-1.2m作安全出口。 5、丛柱 丛柱是由一组紧挨着成丛状的支柱组成。每组丛柱数量为3-6棵，丛柱间距为4-10m。丛柱有很大的刚性，支撑能力大，但易造成集中压力，圆木需用量大，又难回收，只在特殊情况下使用。 （二）木棚子的架设操作 （1）先把柱窝为位置找好，其位置必须符合作业规程规定的质量标准。 （2）挖好柱窝，柱子不能打在浮煤、浮矸上。 （3）量柱子。木柱高度等于顶板至柱窝底处高度减去棚梁和梁板厚度，选择符合要求的柱子。 （4）立柱。要大头朝上，其位置要与相邻的柱子横竖成直线，柱根用煤堆好，防止倒柱砸人。 （5）上棚梁。棚梁的宽度一定要不柱子的直径大，梁的拱面向上。上梁

18、时，双手托梁放在棚柱上，随即在棚梁上边放好楔子，然后人站在棚子上方，找正位置，用锤由斜上方向下打紧打牢。之子打紧后，在敲打时会发出清脆的声音。 （6）背顶。背顶长度要大于两架棚子的距离，一般要大出200mm背板（或串杆）应成双数且均匀排列。 （7）木柱和木梁应为鸭嘴式接触。 （8）楔子要打在梁和背板之间，柱肩上要背实打紧。严禁把楔子打在梁柱接口内。 （9）顺山棚子要平行于工作面架设： 顺山棚子排与排之间棚梁接头处要对接严密，两架棚梁之间不得留有空隙，以免发生抽顶。 顺山棚子必须一梁两柱或一梁三柱。在一般条件下，不准彼此搭接借以少打一根柱子。特殊情况下，可按作业规程规定执行。 顺山棚子之间不准加点柱，特殊情况如柱距不够宽时，可增加支护密度。 楔子必须加在柱顶处梁上，不准在一颗柱顶梁上加两块或两块以上木楔。 棚梁上除楔子外，还应插好小板，以防顶板掉碴。小板应背紧，其数量应为双数，并受力均匀。 （10）横板棚子（与工作面垂直）及连锁棚子： 棚板棚子的棚梁必须垂直工作面，不准歪斜，以免来压时被扫倒。 横板棚梁上与柱顶之间不准垫楔子，柱顶梁上必须背实。 连锁式棚子，柱顶背岩石后，尽量将棚梁头的临时楔子回掉，以房子受压时顶梁折断。 使用圆坑木做梁时，必须把梁与柱接触部分削平，柱腿必须使用鸭嘴式，鸭嘴柱与横梁间不得有空隙，不得打楔子。