松動(dòng)爆破在鄂爾多斯東勝區(qū)露天煤礦煤層開采中的應(yīng)用探討

冀中能源內(nèi)蒙古有限公司 內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017000

前言

煤礦資源是當(dāng)前社會(huì)中最重要的資源之一,內(nèi)蒙古自治區(qū)境內(nèi)有很多煤礦,其中鄂爾多斯東勝區(qū)露天煤礦,位于東勝區(qū)銅川鎮(zhèn)境內(nèi),主要以開采不粘煤、長(zhǎng)焰煤為主要業(yè)務(wù),針對(duì)動(dòng)力用煤和民用用煤,主要為火力發(fā)電、工業(yè)鍋爐、煤的氣化等提供原料[1]。煤礦主要市場(chǎng)需求,是采用振動(dòng)篩分級(jí),對(duì)具有不同品種、不同粒徑且具有較高價(jià)值的塊煤進(jìn)行篩選,為工業(yè)鍋爐及民用用煤提供原料。篩下的粉煤,可采取簡(jiǎn)單的脫硫加工處理,用于電廠發(fā)電使用。在煤礦開采中,要注重對(duì)價(jià)值較高每塊比例進(jìn)行提升,使煤炭綜合售價(jià)得到提高,進(jìn)而幫助企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。

一、露天煤礦的概況介紹

鄂爾多斯東勝區(qū)露天煤礦,地質(zhì)構(gòu)造較為簡(jiǎn)單,煤層賦存條件良好,煤層傾角為1°-3°。設(shè)計(jì)開采當(dāng)中,采煤方式以挖掘機(jī)為主。煤礦主體煤層有4.5m-5m厚度,煤層與底板20cm-50cm距離位置,存在一層2cm-10cm厚度的夾矸。在開采中,對(duì)傳統(tǒng)挖掘機(jī)采煤方法進(jìn)行運(yùn)用,無(wú)法達(dá)到50%以上的出煤塊率,同時(shí)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量造成較大影響。因此,煤礦經(jīng)濟(jì)效益不理想,需要應(yīng)用新的開采技術(shù)。結(jié)合實(shí)際情況,嘗試應(yīng)用松動(dòng)爆破技術(shù)使塊率提高,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究證明應(yīng)用效果。

二、松動(dòng)爆破的實(shí)驗(yàn)方案

(一)鉆孔深度。在鉆孔深度方面,第一種方案是鉆孔到煤層夾矸上方10cm的位置,目的是不對(duì)夾矸層結(jié)構(gòu)造成破壞。在處理夾矸層后,在另行處理剩下的20cm-50cm煤層。實(shí)驗(yàn)研究表明,由于煤層會(huì)發(fā)生震動(dòng)效應(yīng),矸石層厚度較小,無(wú)法抵抗爆破震動(dòng),因此在爆破后難以對(duì)夾矸單獨(dú)處理。另外在裝藥附近,煤層有明顯破碎的情況,導(dǎo)致塊率下降。第二種方案是鉆孔到煤底板下方10cm的位置,目的是為了在煤層夾矸底層煤爆破后,方便使用裝載機(jī)進(jìn)行裝車。同時(shí)鉆孔低于煤層10cm,能夠避免爆破引起裝藥附近煤層破碎,可以使塊率提高[2]。實(shí)驗(yàn)研究表明,這種方案能夠?qū)A矸底層煤爆破效果加以保證,并且能夠使夾矸層保持完整,因而更為理想。

(二)爆破參數(shù)。爆破參數(shù)上,也采取兩種方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第一種方案中,鉆孔深度350m,鉆孔70個(gè),平均深度5.0m,采用淺孔鉆機(jī)穿孔,孔徑在100mm。使用MFB-2000型起爆器、2#煤礦許用乳化炸藥、毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。采取單排布孔的方式。裝藥線密度6.0kg/m、孔距5cm、抵抗線4m、孔深5m,孔徑100mm。單孔裝藥量12kg,總裝藥量840kg。爆破煤量,根據(jù)間排距、實(shí)測(cè)沖擊波拉伸松動(dòng)距離1m進(jìn)行計(jì)算,得到了12355.2噸的實(shí)際過(guò)磅噸數(shù)。通過(guò)10車過(guò)磅分類銷售,塊率70%,成本每噸1.44元。第二種方案中,鉆孔深度748m,鉆孔152個(gè),平均深度4.92m,孔徑100mm。使用MFB-2000起爆器、2#煤礦許用乳化炸藥、毫秒延期導(dǎo)爆管雷管。采取雙排布孔的方式?？拙?m、抵抗線4m、平均孔深4.92m、孔徑100mm,單孔裝藥量12kg,總裝藥量1824kg。爆破煤量,根據(jù)間排距、實(shí)測(cè)沖擊波拉伸松動(dòng)距離1m進(jìn)行計(jì)算,得到了28644.5噸的實(shí)際過(guò)磅噸數(shù)。通過(guò)10車過(guò)磅分類銷售,塊率70%,成本每噸1.33元[3]。因此,第二種方案更為理想。

(三)裝車方式。在裝車方式選擇上,爆破后如果采取傳統(tǒng)挖機(jī)裝車的方式,費(fèi)用為每噸4元。同時(shí)這種裝車方式,還可能造成二次破碎,導(dǎo)致塊率下降,因而并不理想。爆破后如果采取裝載機(jī)裝車的方式,費(fèi)用為每噸2元,爆破費(fèi)用在每噸1.33元,因而裝煤總費(fèi)用僅為每噸3.33元。同時(shí)能夠比較二次破碎的情況,能夠提高塊率,因而更為理想。

三、松動(dòng)爆破的實(shí)驗(yàn)結(jié)論

經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)研究表明,在鉆孔深度方面,應(yīng)控制在煤層底板以下10cm。在爆破參數(shù)方面,采取雙排孔爆破的方式,在不同季節(jié)的不同塊度需求情況下,調(diào)節(jié)鉆孔間排距,如冬季對(duì)于大塊有更高需求,可以將間排距適當(dāng)增加,使裝藥量得到提升,能夠使大塊比例得到提高。常規(guī)情況下,采取5m×4m的參數(shù),每孔裝藥量為12kg。爆破后,選擇裝載機(jī)裝車的方式。與傳統(tǒng)挖機(jī)裝煤效益進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)每噸單價(jià)下降了2元,塊率提升了20%,噸煤爆破成本雖然每噸增加1.33元,但是噸煤裝車總成本每噸下降了0.67元,綜合噸煤售價(jià)每噸提升了10元,取得了很好的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)論

通過(guò)本文研究得出結(jié)果,在鄂爾多斯東勝區(qū)露天煤礦煤層開采中應(yīng)用松動(dòng)爆破技術(shù),能夠有效降低煤礦開采成本,提升出煤塊率,提高綜合噸煤售價(jià),對(duì)于煤礦成本控制和效益提升均有良好的效果。在該技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,結(jié)合煤礦實(shí)際情況,合理選擇鉆孔深度、爆破參數(shù)、裝車方式,使該技術(shù)與煤礦實(shí)際情況更加契合,從而實(shí)現(xiàn)煤礦經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。