煤礦井下深孔預(yù)裂爆破施工操作工藝流程說(shuō)明

馬楠+朱景玉+張存明

摘 要：本文以微山崔莊煤礦33上01工作面及33上02工作面在為開(kāi)采前，從兩順槽對(duì)工作面切眼頂板堅(jiān)硬巖層進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破為例，詳細(xì)闡述了煤礦井下深孔預(yù)裂爆破施工操作工藝流程及安全注意事項(xiàng)等。

關(guān)鍵詞：深孔；預(yù)裂爆破；工藝流程

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.112

0 引言

爆破是礦山放落礦體和破碎巖體的常用方法，在鉆眼爆破中，一般把孔深5m以上的爆破稱(chēng)為深孔爆破。深孔預(yù)裂爆破是指對(duì)指定區(qū)域通過(guò)深孔爆破的方式對(duì)頂煤、頂板進(jìn)行提前預(yù)裂而進(jìn)行的爆破。是頂板巖層預(yù)先弱化的主要手段。深孔預(yù)裂爆破的炮孔深度可達(dá)到50m左右、單孔最大裝藥量達(dá)到數(shù)十千克左右、一次起爆藥量可以達(dá)到上百千克，而煤礦井下常規(guī)爆破一般炮孔深度不超過(guò)4m、單孔裝藥量不超過(guò)3kg、一次起爆炸藥量?jī)H幾千克到幾十千克，因此頂板預(yù)裂爆破相對(duì)來(lái)說(shuō)是一種井下大型爆破。

1 工程概況

微山崔莊煤礦回采的33上01及33上02兩個(gè)工作面，為提高資源回收率，特將兩個(gè)工作面布置成不規(guī)則四邊形，工作面開(kāi)切眼初始長(zhǎng)度只有30m，然后逐漸增長(zhǎng)。且煤層埋藏較淺，初采階段四周均為實(shí)體煤。直接頂為泥巖（1.59m），老頂為粉砂巖（8.0m）。為確保工作面初采階段頂板的及時(shí)冒落，在老頂初次斷裂之前，通過(guò)在兩巷順槽內(nèi)向工作面頂板巖層實(shí)施深孔欲裂爆破，對(duì)工作面頂板進(jìn)行預(yù)先弱化處理，避免出現(xiàn)大規(guī)模懸頂，提高工作面初采階段頂板管理的有效性和安全性。

2 材料準(zhǔn)備

鉆機(jī)、2#煤礦乳化炸藥（φ27mm、φ32mm）、瞬發(fā)電雷管、毫秒延期電雷管、起爆器、導(dǎo)爆索、φ63mm×4mPVC管（帶接頭）、φ30mm×4mPVC管、2.5平方優(yōu)質(zhì)銅芯導(dǎo)線、絕緣膠帶、透明膠帶、水炮泥、炮泥、剪刀、鋼鋸等。

3 工藝流程

3.1 炮孔質(zhì)量檢查

到達(dá)施工區(qū)域爆破人員首先檢查炮孔的成孔質(zhì)量，要求開(kāi)孔位置、角度準(zhǔn)確，滿(mǎn)足炮孔偏斜度要求，并測(cè)量鉆孔的實(shí)際深度、清理鉆孔內(nèi)煤（巖）粉渣。

3.2 制作藥卷、裝藥

由于鉆孔深度較深，裝藥量較大（裝藥長(zhǎng)度約為孔深的1/2）為方便炸藥裝填且保證炸藥集中，需將炸藥預(yù)先裝入φ63mm PVC管內(nèi)再裝入鉆孔。采用煤礦許用導(dǎo)爆索連續(xù)串裝藥結(jié)構(gòu)，瞬發(fā)電雷管正向起爆。

（1）根據(jù)裝藥長(zhǎng)度截取足夠長(zhǎng)的導(dǎo)爆索，將導(dǎo)爆索從φ63mm PVC管內(nèi)穿入，預(yù)留一段用透明膠帶固定在管口外面（管口做成束口）；

（2）將一組藥卷（一根φ32mm、兩根φ27mm）并齊插入φ63mm PVC管內(nèi)，用φ30mmPVC管將藥卷輕推至管頭，然后依次將藥卷裝滿(mǎn)此管，再將裝滿(mǎn)藥卷的φ63mm PVC管內(nèi)送入炮孔；（3）再將外露的導(dǎo)爆索從下一根φ63mm PVC管內(nèi)穿入，將此管與前一根管子用接頭連接，并用透明膠帶將接口封嚴(yán)，然后按步驟2將藥卷填滿(mǎn)，推入鉆孔，照此填滿(mǎn)設(shè)計(jì)所需的裝藥長(zhǎng)度；（4）PVC管最后20cm不裝藥，將管尾后40cm上部剖開(kāi)；（5）按照大于鉆孔長(zhǎng)度減去裝藥長(zhǎng)度的2m截取2根銅芯導(dǎo)線，進(jìn)行導(dǎo)通實(shí)驗(yàn)合格后，先將2根導(dǎo)線的一頭分別短路，另一頭與雷管腳線聯(lián)結(jié)（雷管腳線不超過(guò)10cm，用同一段位雷管）依次將2根雷管用絕緣膠帶固定在導(dǎo)爆索上，雷管與導(dǎo)爆索及藥卷的搭接長(zhǎng)度不得小于10cm，盡量將雷管置于三根藥卷中間；（6）PVC管剖開(kāi)的部分用炮泥填滿(mǎn)，然后用透明膠帶纏繞嚴(yán)實(shí)，捋順導(dǎo)線，用φ63mmPVC管將整個(gè)做好的藥卷推入鉆孔預(yù)定位置。由于受順槽高度、寬度限制，推送藥卷的PVC管每根長(zhǎng)4m，使用專(zhuān)用接頭連接，直至將藥卷完全推入；（7）推送過(guò)程中如遇阻力過(guò)大，嚴(yán)禁大力推送，應(yīng)來(lái)回輕輕活動(dòng)緩慢推入，嚴(yán)禁扯拉導(dǎo)線；（8）如果鉆孔傾角過(guò)大，藥卷尾部應(yīng)加防退裝置；（9）在裝滿(mǎn)藥卷的PVC管被推進(jìn)鉆孔前及被推到預(yù)定位置后，各導(dǎo)線應(yīng)進(jìn)行導(dǎo)通實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)通合格后方可進(jìn)行下一步操作。

3.3 封孔

（1）使用軟質(zhì)材料將推送藥卷的PVC管的一端進(jìn)行封堵，將放入炮孔口的炮泥推入，使用接頭再連接下一根PVC管，繼續(xù)推送，直至將炮泥推到藥卷底部。抽動(dòng)PVC管將炮泥搗實(shí)。（2）封孔長(zhǎng)度不應(yīng)小于小于鉆孔長(zhǎng)度的40%；（3）在使用水泡泥前封孔的長(zhǎng)度不小于鉆孔未裝藥長(zhǎng)度的1/4；（4）為保證封孔質(zhì)量每次放入鉆孔炮泥的長(zhǎng)度不得超過(guò)30cm； （5）必須保證鉆孔內(nèi)封入得炮泥要封滿(mǎn)、搗實(shí)；（6）在封孔過(guò)程中應(yīng)保證銅芯導(dǎo)線不被破壞且不被帶入炮孔而產(chǎn)生卷曲；（7）在封孔完成后對(duì)各導(dǎo)線進(jìn)行導(dǎo)通實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)通合格后方可進(jìn)行下一步操作。

3.4 聯(lián)線

（1）為保證鉆孔內(nèi)藥卷同時(shí)起爆，鉆孔內(nèi)的兩枚雷管應(yīng)采用串聯(lián)聯(lián)結(jié)；（2）為保證一次裝藥的鉆孔同時(shí)起爆，各鉆孔之間的導(dǎo)線應(yīng)采用串聯(lián)聯(lián)結(jié)；（3）按照中心孔從上到下再到周邊孔的順序，所使用雷管的段數(shù)依次增加。（4）聯(lián)結(jié)母線前先對(duì)母線進(jìn)行導(dǎo)通實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)通合格后方可進(jìn)行下一步操作。

3.5 起爆

由于裝藥量多，起爆時(shí)人員撤出距離不應(yīng)小于距離爆破地點(diǎn)200m，且與爆破地點(diǎn)所在巷道不在同一中心線上。到達(dá)安全距離后，先對(duì)導(dǎo)線進(jìn)行導(dǎo)通實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)通合格后起爆。

4 安全技術(shù)措施

（1）提前1～2天清理工作面上下順槽、開(kāi)切眼的煤塵，并將浮煤清理干凈；（2）裝藥前工作面所有支架必須處于完好狀態(tài)，接頂良好，初撐力達(dá)到額定工作阻力的80%，超前支護(hù)必須符合作業(yè)規(guī)程要求，然后切斷工作面和順槽所有設(shè)備的電源；（3）裝藥前必須撤離工作面回風(fēng)系統(tǒng)中的所有人員，并在能進(jìn)入回風(fēng)系統(tǒng)的地點(diǎn)設(shè)警戒；（4）為防止拒爆的產(chǎn)生，每一個(gè)炮孔內(nèi)放置兩根導(dǎo)爆索，每根導(dǎo)爆索采用雙雷管起爆，保證炸藥的充分起爆。雷管的聚能穴朝向與導(dǎo)爆索傳爆方向必須一致；（5）導(dǎo)爆索應(yīng)按需要長(zhǎng)度在裝藥前用電工刀加工切好，嚴(yán)禁在裝入炸藥串后再切斷導(dǎo)爆索；（6）采取濕式鑿巖作業(yè)，裝藥前用水沖洗炮孔，以減低靜電的危害。（7）每一個(gè)炮孔終孔后，均應(yīng)作出詳細(xì)炮孔參數(shù)內(nèi)容記錄。鉆孔偏差嚴(yán)重應(yīng)報(bào)告安全管理小組，由安全管理小組決定是否裝藥放炮。嚴(yán)重彎曲或錯(cuò)位的炮孔應(yīng)報(bào)廢；（8）放炮前必須檢測(cè)爆破地點(diǎn)及炮孔內(nèi)的瓦斯等有害氣體濃度，并對(duì)其周?chē)锪线M(jìn)行清理，嚴(yán)禁堆放易燃易爆物品；（9）放炮后經(jīng)通風(fēng)30分鐘之后，安監(jiān)人員方可進(jìn)入檢查放炮地點(diǎn)及回采工作面，確認(rèn)安全后，其他人員才能進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)。

作者簡(jiǎn)介：馬楠（1982—），男，本科，助理工程師，主要從事采掘工程設(shè)計(jì)、安全技術(shù)管理等工作。