三匯一礦深孔預(yù)裂爆破總結(jié)

1、第一部分 三匯一礦深孔預(yù)裂爆破總結(jié) 第1章 三匯一礦基本情況第1節(jié) 礦井概況三匯一礦于1989年投產(chǎn)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力60萬噸/年，2005年核定生產(chǎn)能力為90萬噸/年，2004年實(shí)際生產(chǎn)原煤64.2萬噸。井田內(nèi)含煤地層為二疊系龍?zhí)睹合担≒2l），總厚度為146.04167.7m，與下伏茅口灰?guī)r為平行假整合接觸，龍?zhí)睹合悼煞譃?段。礦井開采的K1煤層位于龍?zhí)睹合档谝欢危≒2l1）中，K4煤層位于龍?zhí)督M二段中。礦區(qū)共有可采及局部可采煤層4層,其中K1煤層全區(qū)可采，K3、K6煤層全區(qū)煤層全區(qū)不可采； K4煤層僅小面積局部可采，其煤層厚度、煤質(zhì)、結(jié)構(gòu)等在走向和傾向上變化均較大，沒有開采經(jīng)濟(jì)價(jià)值。K1煤層

2、平均厚度為2.46m,總體由南向北逐漸變薄，北翼最?。谎貎A向厚度變化不大；煤層中含夾矸23層。煤層段角南緩北陡，介于1740之間。煤種為貧煤。礦井為平硐+斜井開拓方式，共有5個(gè)井筒，分別為：+280m主平硐、+770m放水平硐、+920m管線斜井、+920m矸石斜井、+950m回風(fēng)風(fēng)井（其中+280m主平硐與三匯一礦共用）。礦井共分+770m，+590m，+440m，+2900m，0m、-200m六個(gè)水平進(jìn)行開拓。+770m水平以上K1已全部回采完畢，采空區(qū)已作密閉處理，現(xiàn)生產(chǎn)水平為+590m水平+674770階段。礦井采用采區(qū)前進(jìn)、區(qū)內(nèi)后退式走向長(zhǎng)壁采煤方法，放炮落煤工藝，單體液壓支柱支護(hù)，

3、全部垮落法管理頂板。第2節(jié) 瓦斯賦存及通風(fēng)、抽放系統(tǒng)本年度礦井瓦斯等級(jí)鑒定礦井相對(duì)瓦斯涌出量34.77m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量45.12m3/min，煤層最大瓦斯含量為40.06m3/t，瓦斯壓力為2.75Mpa。礦井歷年來共發(fā)生煤與瓦斯突出6次，死亡22人。曾于1983年1月24日280m皮帶上山掘進(jìn)時(shí)遇F4斷層發(fā)生突出，其突出煤量5000t,突出瓦斯量44.5萬m3，死亡12人。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)生100t級(jí)以上的突出事故4次?？梢?，礦井瓦斯災(zāi)害是影響我礦安全生產(chǎn)的主要因素，且隨開采深度的增加而日益嚴(yán)重。 三匯二礦瓦斯抽放系統(tǒng)于2003年10月建成投入使用，共有瓦斯抽放泵三臺(tái)，其中SKA-303型

4、泵1臺(tái)，配套電機(jī)功率75KW，最大抽速53m3/min，極限真空33hpa。SKA-253型泵2臺(tái)，配套電機(jī)功率75KW，最大抽速41m3/min，極限真空33hpa。設(shè)計(jì)時(shí)，考慮前期抽采量小，選用1臺(tái)SKA-253型泵運(yùn)轉(zhuǎn)，后期需抽量大時(shí)，選用1臺(tái)SKA303型泵運(yùn)轉(zhuǎn)或2臺(tái)SKA-253泵聯(lián)合運(yùn)轉(zhuǎn)。由于區(qū)內(nèi)大面積無保護(hù)層可采，抽放以預(yù)抽為主，現(xiàn)未實(shí)施采空區(qū)及卸壓瓦斯抽放。礦井抽采瓦斯排空未進(jìn)行利用。第2章 一礦深孔預(yù)裂爆破目的及試驗(yàn)區(qū)選擇第1節(jié) 目的及意義礦井開采高瓦斯強(qiáng)突出煤層，根據(jù)“以風(fēng)定產(chǎn)，先抽后采，監(jiān)測(cè)監(jiān)控”的要求，必須對(duì)有突出危險(xiǎn)的煤層抽放瓦斯，并達(dá)到抽放效果后，才能進(jìn)行采掘作業(yè)。

5、據(jù)重慶煤炭科學(xué)技術(shù)研究分院及天府礦務(wù)局提供資料，井田內(nèi)煤層透氣性系數(shù)為1.0110-44.9610-3 m2/Mpa2*d，屬介于較難抽放與可以抽放范圍間的煤層。我礦現(xiàn)有抽放以預(yù)抽為主，采取了煤層底板巷穿層預(yù)抽、回采工作面順層預(yù)抽、掘進(jìn)工作面順層預(yù)抽、石門揭煤工作面預(yù)抽等多種抽放形式。但受煤層透氣性影響，抽放效果較差，達(dá)到預(yù)期消突目的需較長(zhǎng)時(shí)間，嚴(yán)重地制約了采掘生產(chǎn)。根據(jù)重煤集團(tuán)對(duì)科研項(xiàng)目低透氣性煤層深孔預(yù)裂爆破預(yù)抽瓦斯技術(shù)應(yīng)用的研究的總體部署和三匯一礦的實(shí)際情況，天府礦業(yè)公司主要利用深孔預(yù)裂爆破達(dá)到煤巷掘進(jìn)防突、加快巷道煤巷掘進(jìn)速度的目的。實(shí)施深孔爆破的重要意義是：第一，利用炸藥的爆轟作用，

6、在煤體內(nèi)產(chǎn)生裂隙，增大煤體孔隙率，改善煤體透氣性和增加瓦斯抽放效果、縮短抽放時(shí)間。第二，通過超長(zhǎng)深孔爆破后爆破的直接作用和爆破震動(dòng)影響，改變?cè)簯?yīng)力的分布，降低煤層中的瓦斯壓力，防止瓦斯突出。第2節(jié) 試驗(yàn)實(shí)施地點(diǎn)的選擇（煤層情況、突出危險(xiǎn)情況）根據(jù)礦井采掘部署和區(qū)域突出危險(xiǎn)情況，試驗(yàn)地點(diǎn)選在590m水平+725m階段S3采區(qū)的K1煤層2132工作面機(jī)巷掘進(jìn)工作面。一井K4突出煤層2428掘進(jìn)工作面。2132工作面煤層賦存穩(wěn)定，機(jī)巷在掘進(jìn)過程中沒有遇到大斷層；在局部地段，可能受小斷層影響 ，煤厚有一定變化。在施工過程中，盡量靠煤層天板施工。煤層平均傾角為22, 傾向95，平均煤厚2.5米。該巷在

7、掘進(jìn)過程中發(fā)生過1次煤與瓦斯突出事故，相鄰的2131工作面機(jī)巷和1127工作面共發(fā)生過4次煤與瓦斯突出事故，投產(chǎn)以來所有突出事故均發(fā)生在該區(qū)域，為此，選擇2132工作面機(jī)巷作為試驗(yàn)地點(diǎn)具有廣泛的代表性。第3章 深孔預(yù)裂爆破技術(shù)簡(jiǎn)述第1節(jié) 關(guān)鍵爆破技術(shù)一裝藥方式和裝藥結(jié)構(gòu)裝藥方式是深孔預(yù)裂爆破成功的關(guān)鍵，根據(jù)北京科大的指導(dǎo)，采用整體與局部輸送相結(jié)合的柔性材料（竹片）串聯(lián)聯(lián)接法。具體方法是：將竹片加工成2.3米長(zhǎng)、3厘米寬度的竹板，竹板的兩段分別打孔，將炸藥放竹板上用膠帶紙固定，竹板與另一竹板用鐵絲連接后不斷向孔內(nèi)推送。 特點(diǎn)：竹塊在煤層中有彈性，堵孔時(shí)仍能裝藥通過；而且操作簡(jiǎn)單；可用各種安全炸藥

8、和有水環(huán)境；可根據(jù)煤層條件選擇滿孔裝藥和徑向、軸向不耦合裝藥，線裝藥密度和總裝藥量可控，材料成本較低。如圖是裝藥結(jié)構(gòu)示意圖。二堵塞方式封孔深度715m，以兩種方式進(jìn)行炮孔堵塞：第一種是復(fù)合黃泥堵塞，在炸藥全部裝入竹板后，先用倒楔形的綿紗裝入炸藥的端部，然后用壓風(fēng)裝藥器噴入干燥的粉狀黃泥至孔口三米處，最后用較濕的黃泥人工封堵到孔口。第二種是用模具炮泥在地面壓成60mm、高250mm、干濕適當(dāng)?shù)膱A柱狀炮泥，再運(yùn)至井下堵塞。第一種方法，封堵工作量小，缺點(diǎn)是地面干黃泥粉的加工較麻煩；第二種方法前期準(zhǔn)備工作少，但井下堵塞時(shí)工作量大。三起爆和安全防護(hù)技術(shù)采用一個(gè)起爆點(diǎn)時(shí)，正常炮孔內(nèi)超過2米會(huì)形成管道效應(yīng)而

9、造成炸藥拒爆。根據(jù)中國(guó)礦大的研究，當(dāng)炮孔直徑和藥卷直徑之比在： 時(shí)管道效應(yīng)最為明顯。一般抽放鉆孔直徑在65125mm，經(jīng)過計(jì)算，此時(shí)不偶合系數(shù)dH/dC=2.324.46，正位于管道效應(yīng)顯著的區(qū)間。因此本課題要實(shí)現(xiàn)超過50米左右炮孔的安全起爆，必須突破管道效應(yīng)的影響。常規(guī)的辦法是用多個(gè)雷管在不同位置起爆，但如用于長(zhǎng)度達(dá)50米以上的水平炮孔，則需要至少20發(fā)以上的雷管，這將大大增加爆破施工的難度、降低起爆的可靠度，并在直徑10厘米大小的孔內(nèi)實(shí)際上也是不可能實(shí)現(xiàn)的。為避免管道效應(yīng)，最終選取煤礦許用的安全導(dǎo)爆索作為傳爆材料。導(dǎo)爆索的成份是猛炸藥之一的黑索金，特點(diǎn)是傳爆速度大于6500米/秒，在100

10、米管道內(nèi)爆炸從頭到尾傳播只需用15ms，并相當(dāng)于在裝藥的每點(diǎn)都形成雷管起爆的效應(yīng)。 起爆采用專門設(shè)計(jì)的雙保險(xiǎn)爆破網(wǎng)絡(luò)：起爆體用兩個(gè)獨(dú)立網(wǎng)路聯(lián)接的雷管擊發(fā)，兩組雷管安裝在炸藥孔口區(qū)段的不同位置，這樣即使一組起爆電路出現(xiàn)故障也不致影響正常爆破。 為防止裝入起爆體的炸藥在孔內(nèi)因雷管及電源線在堵塞過程全部破壞，試驗(yàn)中還采取了最后一道安全措施，在位于尾端的裝藥載體連接一根粗細(xì)適宜的保護(hù)繩到孔外，如出現(xiàn)上述情況還可將起爆藥包拉回巷道。四炸藥品種的選擇以前的瓦斯孔控制爆破技術(shù)之所以不能真正推廣，除了具有安全隱患、操作復(fù)雜工人不接受外，另一個(gè)重要的原因是只能使用粉狀的銨梯炸藥，無法使用防水炸藥。這樣無法在眾多

11、有水的煤層中運(yùn)用，另外新的煤礦安全規(guī)程明確規(guī)定在瓦斯突出礦必須使用含水炸藥，這成了以往控制爆破難以突破的障礙。 采用新的裝藥載體和裝藥技術(shù)為使用含水炸藥創(chuàng)造了良好的條件，實(shí)踐表明，本課題所采用的裝藥方法不僅可使用任意品種的炸藥，還可解決過去爆破線裝藥密度不可控、只能進(jìn)行滿裝藥，不能調(diào)節(jié)不耦合系數(shù)等一系列問題。為根據(jù)煤層條件選取不同的炸藥量創(chuàng)造了必要條件。第2節(jié) 爆破參數(shù)的確定（鉆孔直徑、炮眼布置、裝藥量、） 一鉆孔孔徑及抽放工藝抽放孔采用ZY-150型鉆機(jī)施工，孔徑75mm,由于塌孔嚴(yán)重，部分爆破孔采用86孔透孔。二炮眼布置抽放半徑取1.5m，每循環(huán)布置1114個(gè)抽放鉆孔（單排布置，中深孔與淺

12、孔相結(jié)合），控制巷道上部5米、下部3米、前方水平距離4550米范圍。其中選擇1孔作為預(yù)裂爆破孔裝藥爆破。為防止爆破孔垮孔影響裝藥，抽放孔施工完并封孔后，才實(shí)施爆破孔進(jìn)行預(yù)裂爆破孔。如圖是2132和2428工作面機(jī)巷掘進(jìn)時(shí)的深孔控制爆破炮孔布置圖。三線裝藥密度（裝藥量） 試驗(yàn)區(qū)間的煤層十分松軟，打鉆后塌孔現(xiàn)象比較普遍。根據(jù)一礦的實(shí)際情況，如用雙藥卷會(huì)導(dǎo)致裝藥更加困難。因此爆破時(shí)常用的裝藥為單藥卷連接，線裝藥密度一般在0.851.1kg/m之間。四爆破網(wǎng)絡(luò)由于施工數(shù)量和安全方面的考慮，一般每次爆破的炮孔數(shù)量不多，所以孔與孔之間的連接采用串聯(lián)即可。而孔內(nèi)的爆破為了確保安全準(zhǔn)爆，防止由于起爆網(wǎng)絡(luò)或起爆

13、器材等方面的因素，造成拒爆、半爆或殘爆等安全事故，造成采煤過程中的嚴(yán)重安全隱患，所以孔內(nèi)采用兩組雷管并聯(lián)起爆網(wǎng)絡(luò)，一組雷管直接連接到安全導(dǎo)爆索上，另一組雷管安裝到炸藥卷內(nèi)。大量試驗(yàn)表明，這種網(wǎng)絡(luò)安全性高，可以保證控制爆破的起爆安全。 第四章 試驗(yàn)過程及爆破效果分析 第1節(jié) 試驗(yàn)實(shí)施過程及應(yīng)用的爆破參數(shù)12132工作面試驗(yàn)情況2005年12月前后，首先在嚴(yán)重突出危險(xiǎn)的K1煤層2132機(jī)巷掘進(jìn)工作面試驗(yàn)，共試驗(yàn)3個(gè)循環(huán)。第1循環(huán)：抽放鉆孔11個(gè)，孔徑75mm，控制深度40.4m，鉆尺493.9m，有效控制面積566m2。對(duì)其中5孔進(jìn)行預(yù)裂爆破，孔徑86mm，孔深30.4m，裝藥15.6Kg，裝藥長(zhǎng)

14、度16.6m，封孔長(zhǎng)度8.8m。第2循環(huán)：共施工抽放孔12個(gè)，其中7#進(jìn)行預(yù)裂爆破，孔深38m，裝藥量為17.2Kg，裝藥深度18m，爆破控制深度為725m。第3循環(huán)：抽放鉆孔14個(gè)，孔徑75mm，控制深度48.2m，鉆尺584.6m，有效控制面積674.6m2。對(duì)其中5、7孔進(jìn)行預(yù)裂爆破，孔徑86mm，孔深分別42m、38m，裝藥分別19.6Kg、16.4Kg，裝藥長(zhǎng)度分別19.8m、16.4m，封孔長(zhǎng)度分別11.1m、6m。22428工作面試驗(yàn)情況：2006年1月開始，在一井K4突出煤層2428掘進(jìn)工作面預(yù)裂爆破轉(zhuǎn)入正常生產(chǎn)活動(dòng)，至7月已進(jìn)行了7個(gè)循環(huán)。第1循環(huán)實(shí)施情況： 抽放孔20個(gè)，最

15、小折算孔深37.2m。預(yù)裂爆破孔2個(gè)，孔徑75mm，孔深45m，裝藥分別25.6Kg、16Kg，裝藥長(zhǎng)度分別25.6m、16m，封孔長(zhǎng)度分別4.6m、5m。第2循環(huán)情況：施工抽放孔20個(gè)，最小折算孔深33.5m。預(yù)裂爆破孔2個(gè)，孔徑75mm，孔深分別38m、42m，裝藥分別64Kg、36Kg，裝藥長(zhǎng)度分別32m、18m，封孔長(zhǎng)度分別6m、6.5m。第3循環(huán)情況：抽放孔13個(gè)，最小折算孔深39.98m。預(yù)裂爆破孔1個(gè)，5鉆孔，孔徑75mm，孔深40m，裝藥21Kg，裝藥長(zhǎng)度13m，封孔長(zhǎng)度12m。第4循環(huán)情況：施工抽放孔15個(gè)，最小折算孔深37.8m。預(yù)裂爆破孔2個(gè)，8、9鉆孔，孔徑75mm，孔

16、深分別38m、42m，裝藥分別10Kg、18Kg，裝藥長(zhǎng)度分別10m、18m，封孔長(zhǎng)度12m。第5循環(huán)情況：施工抽放孔14個(gè)，最小折算孔深35.6m。預(yù)裂爆破孔2個(gè)，6、7鉆孔，孔徑75mm，孔深分別45.6m、46.4m，裝藥分別5.8Kg、20Kg，裝藥長(zhǎng)度分別5.8m、20m，封孔長(zhǎng)度12m。第6循環(huán)情況施工抽放孔15個(gè)，最小折算孔深40.4m。預(yù)裂爆破孔2個(gè)，7、8鉆孔，孔徑75mm，孔深分別43m、46m，裝藥分別12Kg、8.6Kg，裝藥長(zhǎng)度分別12m、8.6m，封孔長(zhǎng)度6m。第7循環(huán)情況：施工抽放孔13個(gè)，最小折算孔深39.9m。預(yù)裂爆破孔1個(gè)，7鉆孔，孔徑75mm，孔深40m，

17、裝藥8.6Kg，裝藥長(zhǎng)度8.6m，封孔長(zhǎng)度6m。第2節(jié) 爆破后抽放效果分析一爆破前后自排量變化爆破前后部分孔的測(cè)試數(shù)據(jù)如下：12132工作面爆破前后瓦斯自排量對(duì)比表：表1. 2132工作面掘進(jìn)深孔爆破前后瓦斯自排量對(duì)比表 循環(huán)次數(shù)考察孔號(hào)考察孔自排瓦斯量(m3/min)(m3/min)爆破前爆破后一70.0160.036二30.0180.04122428工作面爆破前后瓦斯自排量對(duì)比表：表2. 2428工作面掘進(jìn)深孔爆破前后瓦斯自排量對(duì)比表 循環(huán)次數(shù)考察孔號(hào)考察孔自排瓦斯量(m3/min)(m3/min)爆破前爆破后二1未考察0.06220.044四70.0320.066100.0260.053

18、五40.0360.054六8未考察0.05690.0290.062七70.034未考察二爆破前后瓦斯抽放數(shù)據(jù)的對(duì)比12132工作面瓦斯抽放（1）2132工作面第一循環(huán)預(yù)裂爆破后抽放瓦斯?jié)舛燃傲髁孔兓闆r見表、直接預(yù)抽和預(yù)裂爆破后預(yù)抽瓦斯流量變化見圖。抽放12天，抽放瓦斯量18312m3，抽放率37.13。2132預(yù)裂爆破后預(yù)抽瓦斯流量變化情況表時(shí)間抽放瓦斯?jié)舛?)抽放瓦斯量(m3/min)第一天421.53第二天401.07第三天381.42第四天381.42第五天381.4第六天381.4第七天381.4第八天361.33第九天301.08第十天260.81第十一天200.68第十二天100

19、.33 從以上圖表及有關(guān)數(shù)據(jù)分析，采取深孔預(yù)裂爆破措施后，附近鉆孔自排瓦斯量明顯增大；始抽瓦斯流量比直接預(yù)抽高；瓦斯流量衰減更快；相同時(shí)間內(nèi)，抽放瓦斯總量更多。（2）2132工作面第三循環(huán)考察鉆孔自然排放瓦斯量。3孔作為考察孔，爆破前自然排放瓦斯量為0.018m3/min，爆破后為0.041m3/min?？疾祛A(yù)裂爆破后預(yù)抽效果。抽放6天，抽放瓦斯量7785m3，抽放率25.5。預(yù)裂爆破后，采用了移動(dòng)抽放泵實(shí)施抽放，由于負(fù)壓過大未有效調(diào)控，多次導(dǎo)致鉆孔堵塞、膠管被吸扁等，瓦斯?jié)舛燃傲髁孔兓療o規(guī)律，不具有指導(dǎo)意義，但其預(yù)抽效果較好。22428工作面瓦斯抽放1爆破各循環(huán)瓦斯抽放的總體情況預(yù)裂爆破后抽

20、放相關(guān)參數(shù)表循環(huán)次數(shù)抽放時(shí)間(d)抽放瓦斯量(m3)抽放率(%)一9781240二6567342三6278732四5856053.5五10826062.9六10432032七未抽放2第一循環(huán)預(yù)裂爆破后抽放瓦斯?jié)舛燃傲髁孔兓闆r第一循環(huán)爆破后流量隨時(shí)間變化如表所示?？疾祛A(yù)裂爆破后預(yù)抽效果。抽放9天，抽放瓦斯量7812m3/min。利用爆破孔相鄰鉆孔進(jìn)行考察，考察孔抽放濃度分別為54%、41%；其它鉆孔抽放濃度為20%40%。2428預(yù)裂爆破后預(yù)抽瓦斯流量變化情況表時(shí)間抽放瓦斯?jié)舛?)抽放瓦斯量(m3/min)第一天401.23第二天341.07第三天311.02第四天251第五天210.87第六

21、天180.79第七天120.67第八天100.65第九天90.61第十天70.57第十一天70.41第十二天50.333第二循環(huán)預(yù)裂爆破后抽放瓦斯?jié)舛扰c未進(jìn)行爆破時(shí)的流量對(duì)比考察鉆孔的單孔流量。利用爆破孔相鄰鉆孔進(jìn)行考察，考察數(shù)據(jù)如下表。其它鉆孔平均單孔流量0.03m3/min，瓦斯?jié)舛?640。地點(diǎn)孔號(hào)單孔流量（m3/min ）瓦斯?jié)舛龋ǎ?428機(jī)巷考察孔10.06244考察孔20.04442考察預(yù)裂爆破后預(yù)抽效果。抽放6天，抽放瓦斯量5673m3/min。4其它循環(huán)情況從第37循環(huán)的抽放天數(shù)和抽放總量分別為：第4循環(huán)：考察預(yù)裂爆破后預(yù)抽效果。抽放6天，抽放瓦斯量2786.979m3第4循

22、環(huán)：考察預(yù)裂爆破后預(yù)抽效果。抽放5天，抽放瓦斯量8560m3。第5循環(huán)：考察預(yù)抽效果。抽放10天，抽放瓦斯量8260m3，預(yù)抽率62.9。第6循環(huán)：考察預(yù)抽效果。抽放10天，抽放瓦斯量4320 m3，預(yù)抽率32。第7循環(huán)：排放8天。第3節(jié) 爆破后防突效果分析一2312工作面效果1第1循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘32.4m，共掘進(jìn)五個(gè)小循環(huán)，掘進(jìn)前，均先實(shí)施了效果檢驗(yàn)，效檢指標(biāo)在第五小循環(huán)(25.6m時(shí)，已出爆破影響范圍)超標(biāo)K1值為0.843ml/g.min1/2，施工超前排放鉆孔消突后正常掘進(jìn)。本循環(huán)共掘進(jìn)32m，含抽放鉆孔施工總時(shí)間為28天，每米進(jìn)尺鉆孔量為21.9m。2第2循環(huán)拉炮后，磧頭無

23、任何變化，懷疑發(fā)生拒爆（實(shí)際已爆破），因此沒有進(jìn)行抽放。本次爆破共掘進(jìn)12.8m；均先施工了超前排放鉆孔措施消突并經(jīng)效檢后掘進(jìn)。3第3循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘38.2m，共掘進(jìn)六個(gè)小循環(huán)。第三循環(huán)(12.8m時(shí)，在兩爆破孔控制范圍內(nèi))預(yù)測(cè)指標(biāo)1.45 ml/g.min1/2，嚴(yán)重超標(biāo)。根據(jù)掘進(jìn)情況反應(yīng)，抽放磧頭煤厚僅1.2m，掘兩循環(huán)后煤厚突然增厚至2.8m，造成指標(biāo)偏大。本循環(huán)共掘進(jìn)38.2m，含抽放鉆孔施工總時(shí)間為30天，每米進(jìn)尺鉆孔量為37m。二 2428機(jī)巷爆破效果1第1循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘27m，共5個(gè)循環(huán)，實(shí)掘24.1m。掘進(jìn)12.9m后第4個(gè)循環(huán)檢驗(yàn)指標(biāo)0.8 ml/g.mi

24、n1/2，有噴孔卡鉆現(xiàn)象，檢驗(yàn)孔6m處超標(biāo)，施工超前排放鉆孔20個(gè)，檢驗(yàn)合格。第5循環(huán)施工超前排放鉆孔20個(gè)，檢驗(yàn)合格。2第2循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘27m，共6個(gè)循環(huán)，實(shí)掘26.4m。掘進(jìn)8m后第3循環(huán)檢驗(yàn)指標(biāo)0.76 ml/g.min1/2，有噴孔現(xiàn)象，檢驗(yàn)孔10m處超標(biāo)，施工超前排放鉆孔10個(gè)合格。第4、5、6循環(huán)各施工超前排放鉆孔20各合格。主要是因?yàn)槌榉艜r(shí)間不足，礦井抽放系統(tǒng)負(fù)壓低。3第3循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘29m，共2個(gè)循環(huán)，實(shí)掘5.8m。掘進(jìn)1.6m后第2循環(huán)檢驗(yàn)指標(biāo)2.6599 ml/g.min1/2，有噴孔、卡鉆、吸鉆現(xiàn)象，檢驗(yàn)孔8m處超標(biāo)，施工超前排放鉆孔10個(gè)合格。預(yù)

25、裂爆破發(fā)生了沖孔，效果差。4第4循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘27.8m，實(shí)掘27.6m，共7個(gè)循環(huán)。掘進(jìn)9.1m后第3個(gè)循環(huán)檢驗(yàn)指標(biāo)1.28 ml/g.min1/2，有卡鉆、垮孔現(xiàn)象，檢驗(yàn)孔4m處超標(biāo)，施工超前排放鉆孔10個(gè)合格。第4、5、7循環(huán)施工超前排放鉆孔10個(gè)合格，第6循環(huán)施工超前排放鉆孔2次才合格，每次10格鉆孔。5第5循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘25.6m，實(shí)掘24.2m，共5個(gè)循環(huán)。掘進(jìn)19.4m后第5個(gè)循環(huán)檢驗(yàn)指標(biāo)0.49 ml/g.min1/2，有噴孔、夾鉆、垮孔現(xiàn)象，檢驗(yàn)孔6m處超標(biāo)，施工超前排放鉆孔10個(gè)合格。6第6循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘31.8m，實(shí)掘30.6m，共7個(gè)循環(huán)。

26、掘進(jìn)7.2m后第3個(gè)循環(huán)檢驗(yàn)指標(biāo)1.39 ml/g.min1/2，有噴孔、夾鉆現(xiàn)象，檢驗(yàn)孔4m處超標(biāo)，施工超前排放鉆孔10個(gè)合格。第4循環(huán)施工超前排放鉆孔2次，共18個(gè)孔，合格。第5、6、7循環(huán)各施工超前排放鉆孔10個(gè)。7第七循環(huán)本次預(yù)裂爆破措施批掘29.9m，實(shí)掘19.6m。掘進(jìn)17.2m后第5個(gè)循環(huán)檢驗(yàn)超標(biāo)、噴孔現(xiàn)象，超標(biāo)位置4m,K1=1.4892,S=2.9,施工排放10個(gè)，檢驗(yàn)超標(biāo)噴孔，補(bǔ)6個(gè)排放，檢驗(yàn)超標(biāo)，排放8小時(shí)，檢驗(yàn)合格，然后掘進(jìn)2.4米。 第3節(jié) 經(jīng)濟(jì)效益計(jì)算（待定）第五章，結(jié)論（含今后需加強(qiáng)及改進(jìn)之處）第二部分 三匯三礦深孔預(yù)裂爆破總結(jié) 第1章 三匯三礦基本情況第1節(jié) 礦

27、井概況三匯三礦位于重慶合川市三匯鎮(zhèn)，南距重慶市中區(qū)約85km。襄渝鐵路線橫穿地面工業(yè)廣場(chǎng)，渝廣公路從礦井附近通過。有礦區(qū)鐵路專用線與三匯壩站接軌。礦井地理坐標(biāo)：東經(jīng)10635371063922，北緯300345300615；平硐標(biāo)高為+309.92m；主斜井坐標(biāo)：X=3329003.899，Y=36383609.157，標(biāo)高+304.5m。井田北以18-1勘探線（即三匯一礦平硐）為界，南到12勘探線（即龍家灣背斜末端），上部以舊采區(qū)為界、深部至-200m為界。井田平均走向6.9km，平均傾斜寬0.75km，面積5.2km2。礦區(qū)位于川東褶皺華瑩山復(fù)式背斜之一龍家灣背斜東翼南段。背斜呈東緩陡局部

28、倒轉(zhuǎn)、向南西傾伏的不對(duì)稱形狀。背斜東翼地層傾角2040，西翼傾角大于60，甚至直立，倒轉(zhuǎn)向東。在15線以北被F8斷層破壞，其形狀難已辯認(rèn)，在15線以南背斜形態(tài)轉(zhuǎn)完整，且向南西方向傾伏，其傾角515，平均8。礦區(qū)內(nèi)主要斷層為F8，F(xiàn)8斷層在15線以北分布于茅口灰?guī)r中，對(duì)煤層無影響，14線以南逐漸轉(zhuǎn)向東翼煤層，并生產(chǎn)與之伴生的F80斷層，切割破壞了煤層。在18線附近還有F14-4、F14-2斷層切割破壞了煤層。礦區(qū)內(nèi)的含水層三迭系中嘉陵江石灰?guī)r、下統(tǒng)飛仙關(guān)組第二、三段石灰?guī)r，由于這些含水層遠(yuǎn)離煤層，同時(shí)又有隔水層相隔，對(duì)礦井開采無多大影響。礦井涌水主要來自于含水層、大氣降水滲透和老窯及采空區(qū)積水的

29、補(bǔ)給?，F(xiàn)+100m水平最大涌水量為85.14t/h，全礦最大涌水量為1792m3/h。三礦含煤地層為上二迭系龍?zhí)睹簩?，共含煤?層，其中K1、K2、K3、K4分布于第一段（P2l1），K6、K7、K8、K10煤層分布于第三段（P2l3），總厚度為4.82m，含煤系數(shù)為3%。礦井內(nèi)可采及局部可采煤層四層，即K1、K3、K4、K6，其中K1為中厚煤層、K3、K4、K6為薄煤層。三匯三礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300kt/a，核定年生產(chǎn)能力450 kt/a。礦井采用平硐加暗斜井的開拓方式，在+100m水平以上為明膠帶斜井運(yùn)煤，+100m水平以下為暗斜井并通過明斜膠帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)煤。礦井現(xiàn)有水平劃分為+363m、+3

30、10m、+240m、+170m、+100m和+20m，延深水平劃分為-60m、-140m和-200m水平。目前生產(chǎn)水平為+100m和+20m水平。主采K1、K4（K3）煤層，在井田南北兩翼各布置2個(gè)采煤工作面，原則上按2個(gè)K1面和2個(gè)K4（K3）面設(shè)置。采用走向長(zhǎng)壁式采煤方法，炮采和風(fēng)鎬落煤落煤，垮落法管理頂板。全礦共布置有810個(gè)掘進(jìn)頭和46個(gè)備用掘進(jìn)頭。第2節(jié) 瓦斯賦存及通風(fēng)、抽放系統(tǒng)三匯三礦屬高瓦斯、煤與瓦斯突出礦井，在近6年瓦斯等級(jí)鑒定中，2005年瓦斯相對(duì)涌出量為37.03m3/t，絕對(duì)瓦斯涌出量為：30.22m3/min。礦井近6年瓦斯涌出量見表1。表1 礦井瓦斯涌出量統(tǒng)計(jì)表年 度

31、200020012002200320042005絕對(duì)瓦斯涌出量（m3/min）19.7624.0021.4125.0424.2230.22相對(duì)瓦斯涌出量（m3/t）33.4032.8034.6038.7533.2337.03通過歷年對(duì)各石門揭煤前進(jìn)行打鉆安表測(cè)得最大原始煤層瓦斯最大壓力為8.6MPa，礦井屬高突礦，K1層為強(qiáng)突出煤層，K4層屬弱突出煤層，并作保護(hù)層開采。歷年來礦井共發(fā)生煤與瓦斯突出70次，最大突出強(qiáng)度為899t。根據(jù)2004年重慶煤炭研究院對(duì)該礦K1、K3、K4煤層的鑒定，煤塵都具有爆炸性，2006年在重慶煤炭研究院鑒定各煤層均屬二類自燃煤層。第2章 深孔預(yù)裂爆破技術(shù)與試驗(yàn)地點(diǎn)

32、第1節(jié) 深孔控制爆破的目的及試驗(yàn)區(qū)情況 一試驗(yàn)?zāi)康呐c爆破技術(shù)三匯三礦進(jìn)行深孔控制爆破的目的主要還是解決煤巷掘進(jìn)時(shí)的防突問題，并進(jìn)一步試驗(yàn)穿層深孔控制爆破對(duì)瓦斯抽放的作用。采用的爆破技術(shù)與三匯一礦相同，均由北京科技大學(xué)提供技術(shù)指導(dǎo)。二試驗(yàn)區(qū)情況試驗(yàn)在5410（+20mScc5NK4）運(yùn)輸巷、5412（+20mScc5SK4）運(yùn)輸巷、4412（+100Scc5SK4）運(yùn)輸巷進(jìn)行。5410（+20mScc5NK4）運(yùn)輸巷位于+20m水平南四石門至南五石門之間，該運(yùn)輸巷以北5408采煤工作面尚未開采，以南南五石門K1、K3、K4未揭露，回風(fēng)巷以上4410采煤工作面已于2001年7月至2002年6月開采

33、完畢。5410采煤工作面運(yùn)輸巷走向長(zhǎng)392m，工作面距地表垂深732775m，地面位于茶園一帶以東。K4煤層為半暗至暗淡型煤，少數(shù)為半亮型，煤質(zhì)較硬，含黃鐵礦結(jié)核。工作面煤層較穩(wěn)定，局部地段有所變薄。煤層傾角3338，平均35。煤層走向?yàn)镹41E，傾向NE。煤層為單一結(jié)構(gòu)；煤厚0.41.30m，平均0.85m。從揭露資料分析，預(yù)計(jì)運(yùn)輸巷無大的地質(zhì)構(gòu)造，但在施工中可能會(huì)遇到一些小構(gòu)造，對(duì)掘進(jìn)無大的影響。構(gòu)造及煤層變厚地段瓦斯賦存較豐富，應(yīng)加強(qiáng)防突工作。5412（+20mScc5SK4）運(yùn)輸巷位于+20m水平南四石門至南五石門之間，該運(yùn)輸巷以北5410采煤工作面尚未開采，以南南六石門K1、K3、K

34、4未揭露，回風(fēng)巷以上4412采煤工作面尚未開采。5412采煤工作面運(yùn)輸巷走向長(zhǎng)392m，工作面距地表垂深732775m，地面位于茶園一帶以東。K4煤層在此走向?yàn)镾41E，傾向SE。煤層為單一結(jié)構(gòu)；煤厚0.41.30m，平均0.85m。4412（+100Scc5SK4）運(yùn)輸巷位于+100m水平南五石門至南六石門之間。以北4410采煤工作面已于2001年7月至2002年6月開采完畢。以南南六石門K4煤層沿未揭露，以上3412工作面尚未開采。4412采煤工作面運(yùn)輸巷走向長(zhǎng)372m，工作面距地表垂深532-675m，地面位于尖石頭以東一帶，。K4煤層在此傾角340-40，平均37。煤層走向?yàn)镹41E，

35、傾向SE。煤層為單一結(jié)構(gòu)；煤厚0.4-1.30m，平均0.82m。該工作面由于靠近龍家灣背斜傾伏端，地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，且受F8、F80大斷層影響，伴生小構(gòu)造較多，煤巖產(chǎn)狀、巖性、煤厚變化較大?？拷鼉A伏端及構(gòu)造地段，瓦斯賦存豐富。因此，在施工過程中構(gòu)造及煤層由薄突然變厚地段注意瓦斯變化及支護(hù)工作，嚴(yán)防煤與瓦斯突出及垮塌事故。第2節(jié) 鉆孔參數(shù)及爆破孔布置一+20m南五石門K4運(yùn)輸巷鉆孔參數(shù)及爆破孔布置在深孔預(yù)裂爆破試驗(yàn)中，采用ZF-100型風(fēng)煤鉆機(jī)或ZYG-150鉆機(jī)，80mm鉆頭施工，預(yù)裂爆破鉆孔設(shè)計(jì)施工深度為45m左右并根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整，施工方位與巷道走向一致，位于抽放鉆孔之間。如圖、表是三次爆

36、破的爆破孔與抽放孔位置關(guān)系圖及鉆孔參數(shù)表。+20mScc5SK4深孔預(yù)裂爆破鉆孔竣工圖（6號(hào)爆破孔）鉆孔參數(shù)表孔號(hào)123456789層面夾角（）35221812831-2-6深度（m）1418.532.5454545454514+20mScc5NK4深孔預(yù)裂爆破鉆孔竣工圖1（7號(hào)爆破孔）孔號(hào)12345678910層面夾角（）2218141062-1-4-5-8深度（m）15323033454540422316+20mScc5NK4深孔預(yù)裂爆破鉆孔竣工圖2（6號(hào)爆破孔）孔號(hào)12345678910層面夾角（）2318141281-3-6-10-14深度（m）25182431523515272415

37、二 +100m南五石門SK4運(yùn)輸巷和+20m南五石門SK4運(yùn)輸巷鉆孔參數(shù)及爆破孔布置+100mScc5SK4深孔預(yù)裂爆破鉆孔竣工圖孔號(hào)123456層面夾角（）1291-3-7-12深度（m）454540454122+20mScc5SK4深孔預(yù)裂爆破鉆孔竣工圖1、圖2孔號(hào)12345678910開口坐標(biāo)在煤層軟分層中順煤層傾斜方向每隔0.31m均勻布置。層面夾角()222613952-1-6-11-14深度(m)20264237464545304116孔號(hào)12345678910開口坐標(biāo)在煤層軟分層中順煤層傾斜方向每隔0.31m均勻布置。層面夾角()242015942-4-9-12-15深度(m)3

38、2353239363435362817第3 章 深孔預(yù)裂爆破應(yīng)用情況及效果第1節(jié) 研究過程一第一階段試驗(yàn)第一次試驗(yàn)：2005年9月7日中班開始在+20mScc5SK4施工預(yù)抽鉆孔，至9月9日夜班施工完畢，早班對(duì)抽放孔進(jìn)行了封孔，9日中班開始施工深爆孔，當(dāng)班鉆孔施工完畢。在9月10日夜班進(jìn)行了深孔預(yù)裂爆破，在風(fēng)門外150米處放炮后聽到了爆破聲，且位于預(yù)裂爆破孔上、下的抽放孔瓦斯涌出量有明顯的增加，爆破后測(cè)定爆破網(wǎng)路的電阻為，確定爆破已功。爆破后立即進(jìn)行了接管抽放。第二次試驗(yàn)：2005年10月3日早班開始在+20mScc5NK4施工預(yù)抽鉆孔，至10月5日夜班施工完畢，早班對(duì)抽放孔進(jìn)行了封孔，接著開

39、始施工深爆孔，當(dāng)班鉆孔施工完畢。在10月5日中班進(jìn)行了深孔預(yù)裂爆破，在風(fēng)門外300米處放炮后未聽到爆破聲，爆破后測(cè)定爆破網(wǎng)路的電阻為，證明已成功爆破。爆破后立即進(jìn)行了接管抽放。第三次試驗(yàn)：2005年11月10日夜班開始在+20mScc5NK4施工預(yù)抽鉆孔，至11月12日中班施工完畢，13日夜班對(duì)抽放孔進(jìn)行了封孔，早班接著開始擴(kuò)深爆孔，當(dāng)班鉆孔施工完畢。在10月13日中班進(jìn)行了深孔預(yù)裂爆破，在風(fēng)門外300米處放炮后未聽到爆破聲，爆破后測(cè)定爆破網(wǎng)路電阻為，確定爆破已功。二第二階段試驗(yàn)第一次試驗(yàn)：1.鉆孔施工：2006年1月20日中班開始采用ZF-100型風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)，80mm鉆頭在+100mScc5S

40、K4施工了5個(gè)預(yù)抽鉆孔，鉆孔深度為22m45m，至21日早班施工完畢， 21日中班施工了預(yù)裂爆破孔3#(孔深40m)。2.裝藥：當(dāng)班鉆孔施工完畢進(jìn)行了深孔預(yù)裂爆破，裝藥時(shí)使用雙股導(dǎo)爆索與單藥圈、雙藥卷混裝的方式，雙藥圈為2米長(zhǎng)，其余為單藥圈，裝時(shí)由于爆破孔垮孔嚴(yán)重，僅裝了15.4m深。3.爆破：在+100mScc5風(fēng)門以北300米的茅口大巷中放炮后未聽到爆破聲，位于預(yù)裂爆破孔上、下的抽放孔瓦斯涌出量有明顯的增加，爆破后測(cè)定孔內(nèi)爆破網(wǎng)路的電阻為2.2，雷管無電阻，爆破成功。第二次試驗(yàn)：1.鉆孔施工：2006年2月12日夜班開始用ZF-100型風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)，80mm鉆頭在+20mScc5SK4施工了9

41、個(gè)預(yù)抽鉆孔，鉆孔深度為16m46m，至13日早班施工完畢，中班施工深孔預(yù)裂爆破。2.裝藥：當(dāng)班鉆孔施工完畢進(jìn)行了深孔預(yù)裂爆破，選擇5#為爆破孔，裝藥時(shí)使用雙股導(dǎo)爆索與單藥圈的方式，裝藥深度為30m。3.爆破：在+20mScc5風(fēng)門外以北300米的茅口大巷中放炮，放煤后未聽到爆破聲，位于預(yù)裂爆破孔上、下的抽放孔瓦斯涌出量明顯增加，爆破后無雷管電阻，確定爆破成功。第三次試驗(yàn)：1.鉆孔施工：2006年3月5日早班開始用ZF-100型風(fēng)動(dòng)鉆機(jī)，80mm鉆頭在+20mScc5SK4施工了9個(gè)預(yù)抽鉆孔，鉆孔深度為17m39m，至7日夜班施工完畢。2.裝藥：7日早班鉆孔施工完畢進(jìn)行了深孔預(yù)裂爆破，選擇5#為

42、爆破孔，裝藥時(shí)使用雙股導(dǎo)爆索與單藥圈的方式，裝藥深度為22m。3.爆破情況：在+20mScc5風(fēng)門外以北300米的茅口大巷中放炮，放煤后未聽到爆破聲，但在磧頭聞到了炮煙味，且位于預(yù)裂爆破孔上、下的抽放孔瓦斯涌出量明顯的增加，爆破后測(cè)定孔內(nèi)爆破網(wǎng)路的電阻為。兩個(gè)階段爆破參數(shù)及抽放情況見表1表2第一階段深孔預(yù)裂爆破參數(shù)及抽放數(shù)據(jù)表統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目地點(diǎn)+20mScc5SK4+20mScc5NK4+20mScc5NK4鉆孔施工時(shí)間2005.9.9中班2005.10.5早班2005.11.10夜班磧頭煤厚0.95m1.1m0.38m鉆孔施工深度45米40米35米實(shí)施工深孔預(yù)裂爆破時(shí)間2005.9.10 夜班20

43、05.10.5中班2005.10.13中班裝藥量115條三級(jí)煤礦安全炸藥（23Kg）135條三級(jí)煤礦安全炸藥（27Kg）125條三級(jí)煤礦安全炸藥（25Kg）裝藥深度26.5米31米28米導(dǎo)爆索27米32米30米預(yù)裂爆破孔封孔方式人工 黃泥人工 黃泥人工 黃泥預(yù)裂爆破孔封孔深度9米9米4米預(yù)抽孔封孔方式封孔機(jī) 水泥石膏漿人工 水泥石膏漿 封孔機(jī) 水泥石膏漿預(yù)抽孔封孔深度10米3米10米預(yù)抽孔數(shù)8個(gè)9個(gè)10個(gè)預(yù)抽時(shí)間2005.9.99.172005.10.510.132005/11/1317抽放瓦斯量1488.11m385776m3582.98m3抽放后效檢情況1循環(huán)K1max=0.32(3#), 第2循環(huán)K1max=0.37(1#),第3循環(huán)K1max=0.41(3#),第4循環(huán)K1max=0.52(3#)在8m時(shí)超標(biāo)第1循環(huán)K1max=0.41; 第2循環(huán)K1max=0.25（2#);第3循環(huán)1#孔K1max=0.40；4循環(huán)1#孔2m時(shí)K1max=0.12, 6m時(shí)0.81第1循環(huán)K1max=0.33 (2#)；第2循環(huán)K1max=0.41 (3#)；第3循環(huán)K1max=0.52 (3# 6m)；掘進(jìn)進(jìn)尺12.5米12.8