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1影響爆破效果的因素

(1)煤層的強度。煤層的強度越高,其完整性越好,煤礦本身抗壓、抗拉和抗剪強度越大,爆破時不容易破碎。

(2)地質(zhì)構(gòu)造。在煤層中斷層、褶曲以及裂隙等都是其比較薄弱的地方,在爆破過程中會導(dǎo)致爆生氣體和壓力的泄露,降低爆破能的作用。另外這些薄弱面還破壞了煤體的完整性,爆破時煤層容易出這些薄弱面處破裂和崩落。一般情況下,垂直層理、裂隙爆破時,比較容易破碎且塊度較小;而平行于或者順著層理、裂隙的爆破則比較困難且塊度較大。

(3)頂板壓力,煤層被開采出來后,作用在圍巖上的應(yīng)力就會重新分配,其中作用在每層和研石上的垂直應(yīng)力則主要來源于覆巖層的重量。為了提高爆破效果,我們可以通過降低炸藥單耗,正確設(shè)置爆破網(wǎng)孔參數(shù)以及合理布置炮孔、改變裝藥結(jié)構(gòu)等一系列措施來保證煤礦爆破的效率。為了更好的保證炮采過程中煤礦的安全性,我們還需要對炮采工作面的安全管理進行探討。

2炮采工作面安全管理的關(guān)鍵

在爆破采煤時煤礦的通風(fēng)情況較差,經(jīng)常會出現(xiàn)局部瓦斯積聚,導(dǎo)致瓦斯爆炸;安全意識較差的職工在進入作業(yè)地點時走面前或者刮板輸送機等,導(dǎo)致面前危巖懸矸傷人或刮板輸送機運轉(zhuǎn)傷人以及爆破不及時等安全隱患,在工作過程中必須要及時清理人行通道,確保煤礦內(nèi)通風(fēng)正常以及及時對炮眼進行清眼和驗眼等措施來保證煤礦生產(chǎn)的安全性。

2.1工作面爆破管理

爆破管理是煤礦安全生產(chǎn)管理中的重點,在爆破過程中通常采用以下措施:

(1)煤礦內(nèi)炸藥的安裝、線路的設(shè)置以及起爆工作都必須由專人負責(zé),在執(zhí)行爆破任務(wù)前一定要嚴格執(zhí)行“一炮三檢制”。

(2)裝配炸藥時要選擇支架和頂板完好的地點,且避開井下電氣設(shè)備以及導(dǎo)電體。

(3)井下炸藥只裝配一個起爆器,且要實行“三人連鎖放炮制”。其中班長負責(zé)采面支護安全、工作面輸送機斷電和撤人警戒工作;瓦斯檢查員負責(zé)檢查瓦斯是否正常以及防塵等;放炮員負責(zé)炸藥的引爆。放炮完成后,三個負責(zé)人還要依次檢查其負責(zé)的區(qū)域是否安全,如發(fā)生拒爆和殘暴時要由放炮員現(xiàn)場指揮,按照《煤礦安全規(guī)程》的要求排除隱患。

2.2煤層頂板管理

(1)在工作面開采的前三硐全部采用手鎬落煤,初次放頂期間則只選擇震動炮。另外還要控制其打眼的角度,使炮眼底部距煤層頂板大于400mm,裝藥量小于0.3kg/眼。以減少放炮過程中對頂板的震動,保持頂板的完整性。

(2)根據(jù)煤礦中頂板、支護以及地質(zhì)構(gòu)造等的具體情況,確定一次起爆的長度。實際應(yīng)用中一次起爆的長度不得超過5m。(3)放炮后要設(shè)置掛梁以及臨時點柱,以保證頂板的安全。

(4)拉茬時打好拉茬柱,設(shè)置好護身板,全面采用大笆擋幫,上掛到頂梁,下掛到底板,大笆沿傾向方向壓茬不小于200mm,大笆沿垂直頂?shù)装宸较驂翰绮恍∮?00mm,防止采空區(qū)竄矸造成安全隱患。

2.3工作面支護管理

(1)工作面基本支架使用2.5m單體支柱和1.0m金屬鉸接頂梁,采用中定位走向直線棚“四、六”排管理,棚距500±500mm。

(2)工作面正常回采時,在最后的2排支柱中間加打兩排一個直徑為200mm的半圓木為梁,3個2.2m單體支柱做腿的順山挑棚,以增加挑棚抗頂板下滑的能力。

(3)工作面采用孔徑40mm的圓形塑料網(wǎng),長800mm,直徑40mm的塘材棍均勻背頂,要求每棚不少于5根塘材棍。

(4)在設(shè)立支柱前還要挖不小于200mm的腿窩,并且鋪設(shè)直徑為40mm的原型塑料網(wǎng),以升柱時對支柱柱根和底煤的下滑情況。

(5)單體支柱還要穿直徑300mm的鐵鞋,以保證單體支柱的初撐力大于90kN每棵。

2.4上下出口管理

(1)為了保證煤礦的安全其下出口的傾斜長度要大于3.5m,超前工作面2.0m。并且采用一根2.2m的單體支柱和1根1.0m的限位梁形成直線棚,適當(dāng)降低采煤高度,為工作面支架提供橫向穩(wěn)定基礎(chǔ)。

(2)煤礦上出口的傾斜長度要大于2.5m,超前工作面1.0m,跟下出口一樣采用1梁1柱走向的直線棚進行管理。

(3)對于煤礦上下出口處還要加強其風(fēng)、機巷以及工作面交界處底煤的管理,鋪設(shè)嚴密的底網(wǎng),以防止底煤的松散和塌落。

(4)在放炮時還要確定機巷輸送機的正常運轉(zhuǎn),保證煤礦下出口的暢通。

2.5安全設(shè)施與安全管理

在煤礦爆破時要嚴格使用三板兩繩。其中三板是指閘煤板、護身板以及安全腳手板;兩繩指支柱防倒繩和頂梁防倒繩。為了保證爆破時的安全性,閘煤板和護身板要采用2mm厚的鐵皮和2寸長的鐵管制成。

(1)閘煤板,一般閘煤板的長度為1.5m,寬度要大于600mm,在采煤道中沿著煤壁向采空區(qū)側(cè)每10～15m距離設(shè)置一塊,以達到緩沖下滑煤塊的沖擊力和控制放煤時的煤量。

(2)護身板,護身板的長度要在1.5m,寬度要大于1.0m,并且每茬的最下一棚處要設(shè)置走向支設(shè),以防止煤矸下滑對下茬作業(yè)人員造成碰傷。

(3)安全腳手板,安全腳手板要采用四棱木,設(shè)置在人行道內(nèi),每棚設(shè)置一塊。設(shè)置安全腳手板的目的是便于人們行走和保護底煤,保持支柱和支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

(4)支柱防倒繩,在工作面和巷道內(nèi)的所有支柱都要用棕繩或者鋼絲繩系牢,并且栓緊在上下端頭處,以實現(xiàn)有效防倒。

(5)頂梁防滑繩,為了防止鉸接梁下竄傷人,每10棚就要采用直徑為7mm的鋼絲繩穿在一起,并且跟支柱系在一起。

3結(jié)論

一般情況下三軟煤層都采用爆破開采的方式,爆破過程中出現(xiàn)事故的概率較高。為了保證開采過程中煤礦和工作人員的安全性,必須對炮采工作面進行有效的設(shè)置,提高炮采工作的安全管理。本文從爆破、煤層頂板、工作面支護、上下出口以及安全設(shè)施管理幾個方面進行了論述,保證了煤礦開采過程中的安全性。

作者：高陽單位：唐山開灤趙各莊礦業(yè)公司