井下煤礦掘進(jìn)工作面爆破設(shè)計(jì)方案

井下煤礦掘進(jìn)工作面爆破設(shè)計(jì)方案大理州雙河煤礦有限責(zé)任公司井下巷道掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)大理州雙河煤礦有限責(zé)任公司井下巷道掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)編制單位:大理州雙河煤礦有限責(zé)任公司編制部門:礦井小型機(jī)械化項(xiàng)目辦公室編制日期:2016年11月25日編制人員名單表序號(hào)姓名專業(yè)技術(shù)職務(wù)簽字2王建光采礦技術(shù)組長(zhǎng)3楊正華地測(cè)技術(shù)員4畢曉華機(jī)電技術(shù)員5楊國(guó)建通風(fēng)技術(shù)員審核人員序號(hào)姓名專業(yè)技術(shù)職務(wù)簽字1李紅昌采礦總工程師2和小伍采礦礦長(zhǎng)目錄礦井基本情況井下巷道爆破環(huán)境描述掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)目的及要求爆破參數(shù)的確定鑿巖工作告》，雙河煤礦截至2008年12月，礦界范圍內(nèi)共獲資源總量386萬(wàn)噸。保有資源儲(chǔ)量218萬(wàn)噸。為進(jìn)一步規(guī)范采掘部署，改進(jìn)采煤工藝，優(yōu)化施工組織，充分合理地開發(fā)利用資源，確保礦井持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，并為認(rèn)真落實(shí)安監(jiān)總煤行【2010】178號(hào)、云工信煤技【2012】614號(hào)精神，按照“大力推行小型煤礦機(jī)械化改造，淘汰落后生產(chǎn)工藝，提高技術(shù)裝備水平，提升安全保障能力”的要求，雙河煤礦擬在對(duì)礦井采掘運(yùn)系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械化改造。目前項(xiàng)目已經(jīng)取得開工備案并與2015年6月正式開工建設(shè)。二、井下巷道爆破環(huán)境描述1、工作面位置范圍：該掘進(jìn)工作面位于四平硐下部，距四平硐硐口300m，南以16上山二級(jí)的上出口為界，北以四平硐運(yùn)輸平巷為界，西以原16上山二級(jí)上部的采空區(qū)為界，東以五平硐北三運(yùn)上部的待采掘區(qū)域?yàn)榻纭９ぷ髅孀呦蜷L(zhǎng)度為240m，傾向長(zhǎng)度為76m，該煤層屬雙河南井田C1煤層，含矸1～2層，為簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)煤層，煤層厚度穩(wěn)定，變化不大，上層煤在1.2～1.6m，（可采煤層），中間夾矸為0.2～0.8m，下層煤0.2～0.5m，（一般不可采），即：1.4～1.8m，平均厚度1.6m；煤層傾角9～13°，平均傾角11°，為進(jìn)水平煤層，該煤層屬長(zhǎng)焰煤，煤質(zhì)中硬，硬度系數(shù)f：2～5、巖石硬度系數(shù)f：7～11。2、掘進(jìn)目的用途：主要為探明一采區(qū)的資源及地質(zhì)構(gòu)造情況，解決一采區(qū)采掘工作面的通風(fēng)線路（主要是回風(fēng)）過長(zhǎng)等問題。詳見巷道開拓布置圖。（附后）三、掘進(jìn)爆破設(shè)計(jì)目的及要求1、設(shè)計(jì)目的為有效組織掘進(jìn)工作面施工，在保證安全的條件下，選用一種最有效的方案高速度，高質(zhì)量的將巖石按規(guī)定斷面爆破下來(lái)，并盡可能不損壞巷道圍巖，并最大限度的保持巖石原有的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，以利于爆破后圍巖長(zhǎng)期穩(wěn)定，并降低爆破地震效應(yīng)，空氣沖擊波及飛石距離使爆破對(duì)周圍物體損傷最小。2、設(shè)計(jì)要求（1）巷道斷面符合設(shè)計(jì)要求，不欠挖、少超挖，巷道的方向和坡度符合設(shè)計(jì)要求；（2）炮眼利用率高，炸藥和雷管等爆破材料消耗低；（3）爆下的巖石塊度適中，爆堆集中，便于裝巖；（4）對(duì)圍巖的破壞小，以利于巷道的支護(hù)和穩(wěn)定。四、爆破參數(shù)的確定為了取得良好的爆破效果，必須根據(jù)巷道施工的地質(zhì)條件、巖石性質(zhì)、施工工具和爆破材料，確定合理的炮眼直徑、炮眼深度、裝藥量、炮眼數(shù)目等。（1）炮眼直徑：炮眼直徑應(yīng)和藥卷直徑相適應(yīng)，過大會(huì)影響爆破效果。本設(shè)計(jì)所用藥卷直徑為32mm，而釬頭直徑為38mm，釬桿長(zhǎng)度為2.2m。（2）炮眼深度：氣腿式鑿巖機(jī)鑿巖，眼深為1.8m～2.0m。（3）炸藥選取：炸藥類型為3級(jí)煤乳化炸藥，裝藥系數(shù)為0.6-0.8，為柱形藥包。（4）、巷道掘進(jìn)過程中，打眼放炮時(shí)，炮眼應(yīng)根據(jù)“炮眼布置圖”布置，詳見炮眼布置示意圖。（5）、炸藥、雷管：使用煤礦許用三級(jí)乳化炸藥、煤礦許用8#瞬發(fā)電雷管。（6）、裝藥結(jié)構(gòu)：起爆順序及裝藥量，詳見裝藥結(jié)構(gòu)示意圖。（7）、起爆方式：起爆使用MEB-50型發(fā)爆破器一次裝藥分次起爆，聯(lián)線方式為串聯(lián)聯(lián)線，炮眼使用水炮泥及黃泥封眼口。（8）、炮泥封填長(zhǎng)度要求為：1）炮眼封泥應(yīng)使用水泡泥（袋）、黃泥，水泡泥外剩余的炮眼部分應(yīng)用黃泥封填嚴(yán)實(shí)，嚴(yán)禁使用煤碴等材料或其他可燃性材料作為炮眼封泥。不封填炮泥，炮泥用量不足或封填不嚴(yán)實(shí)的炮眼嚴(yán)禁爆破，嚴(yán)禁炮眼裸露爆破。2）放炮過程中，其炮眼深度小于0.6米時(shí)，炮泥封填距離必須封到眼口。3）炮眼深度為0.6—1.0米時(shí)，炮眼封泥長(zhǎng)度不得小于炮眼深度的1/2（約為0.4m）。根據(jù)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)，先選取炮眼數(shù)目為29個(gè)，其中4個(gè)掏槽眼、8個(gè)輔助眼、9個(gè)周邊眼、4個(gè)底眼、1個(gè)水溝眼，設(shè)計(jì)掏槽方式為楔形掏槽，其炮眼布置如下（后附圖）：爆破參數(shù)表：孔號(hào)眼名眼深封泥長(zhǎng)度傾角水平垂直1～4掏槽眼1.81掏槽眼要適當(dāng)外插0.15～0.25cm5～13輔助眼1.81601014～23周邊眼1.81601024～28底眼1.8160829水溝眼1.81608(5)單位炸藥消耗量其值取決于巖石性質(zhì)、巷道斷面規(guī)格、炮眼直徑和深度因素。一般可按經(jīng)驗(yàn)公式或《礦山井巷工程預(yù)算定額》選取。每循環(huán)所需炸藥量Q按下式計(jì)算：Q=qv=qslη(kg)式中：q——單位炸藥消耗量，kg/m3；q=1.8｛查表知或單位炸藥消耗量q=1.1式中f——巖石堅(jiān)固系數(shù)；（取9）S——巷道掘進(jìn)斷面積，7.04；——考慮不同炸藥的修正系數(shù)=525/pp——炸藥作功能力（威力），mL(本次乳化炸藥p=220)V——爆破巖石體積，；S——巷道掘進(jìn)斷面積，7.04；l——工作面炮眼平均深度1.8m；(掏槽眼及底眼2m，輔助眼、幫眼、頂眼1.8m)η——炮眼利用率。（一般合理得炮眼布置利用率最少可達(dá)85%）將數(shù)值代入公式可得：Q=35.25Kg(炸藥為3級(jí)煤乳化炸藥)(6)起爆參數(shù)起爆采用反向起爆，即起爆藥包置于臨近孔底，掏槽眼最先爆破，崩出一個(gè)楔形槽子穴，以造成第二個(gè)自由面，接著爆破輔助眼，它可崩落大量巖石，為周邊眼的爆破加大自由面，接著爆破周邊眼，客觀存在的作用是控制巷道輪廓，最后爆破底眼，目的是將巷道內(nèi)巖石起到拋擲和松散的結(jié)果。起爆順序如下表:眼號(hào)眼名雷管段數(shù)爆破順序聯(lián)接方式1～4掏槽眼1段I串聯(lián)5～13輔助眼3段II14～23周邊眼4段III24～29底眼5段Ⅳ五、鑿巖工作鑿巖工作是巷道掘進(jìn)的主要工序，它的好壞直接影響爆破效果，循環(huán)進(jìn)尺以及巷道工程質(zhì)量。鑿巖時(shí)根據(jù)巖石條件、斷面大小、所使用的鑿巖設(shè)備以及作業(yè)方便等具體情況，選擇合適的掏槽方式和炮眼排列，同時(shí)要掌握好巷道的方向和坡度。（一）：鑿巖設(shè)備選擇本礦現(xiàn)有的鑿巖設(shè)備為7655型氣腿式鑿巖機(jī)，最大鉆孔深度2.5m，在平巷掘進(jìn)中一般鉆孔深度小于2.5m，孔徑36-43mm。使用范圍較廣，最適用在中硬或堅(jiān)硬（f=12～14）巖石上鉆鑿水平或傾斜水平或傾斜方向的炮孔，設(shè)備輕、靈活、移動(dòng)方便，結(jié)合本礦的實(shí)際情況，7655型氣腿式鑿巖機(jī)適合本礦的需求。炮孔直徑一般為38mm，鉆桿長(zhǎng)度為2.2-2.5m，孔深1.8～2.0m.（二）鑿巖準(zhǔn)備工作為了安全生產(chǎn)，鑿巖時(shí)要檢查并處理兩幫和頂板的浮石，要檢查好鑿巖機(jī)、氣腿子，上足潤(rùn)滑油，備齊鉆桿和鉆頭，檢查鉆桿是否直和鉆桿鉆頭連接是否緊密，中心孔是否通氣；檢查壓風(fēng)管、供水管有無(wú)漏損現(xiàn)象，水壓、風(fēng)壓是否滿足要求等等。一切正常后，將風(fēng)水管拉至工作面，接上鑿巖機(jī)，準(zhǔn)備打眼。（三）鑿巖注意事項(xiàng)鑿巖工作應(yīng)按照爆破圖表進(jìn)行，要掌握好眼位、眼深及其角度。此外還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：絕對(duì)不允許在殘眼內(nèi)打眼；開眼時(shí)，給風(fēng)閥門不要突然開大，待鉆進(jìn)一段后，再全部開足；為避免斷釬傷人，推進(jìn)風(fēng)鉆不要用力過猛，更不要橫向加壓；缺水或停水時(shí)，應(yīng)立即停止鉆眼；打底眼時(shí)，應(yīng)注意消除眼口周圍的碎石，鉆完后要用大塊石頭保護(hù)好；工作面炮眼全部鉆完后，要把機(jī)具清理好并搬至規(guī)定的安全地點(diǎn)存放，膠皮風(fēng)水管也要盤起來(lái)，搬離工作面并保護(hù)好。六、爆破工作爆破工作在掘進(jìn)中是達(dá)到預(yù)期爆破效果的重要一環(huán)，也是與人身和設(shè)備安全有重大關(guān)系的工序。因此，對(duì)爆破作業(yè)不能有絲毫馬虎，必須認(rèn)真對(duì)待。爆破工作應(yīng)由有實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的工人專職或兼職擔(dān)任。(1)裝藥前的準(zhǔn)備工作檢查炮眼深度，角度、間距是否合理；將炮眼中的巖粉和水用壓風(fēng)吹凈，在規(guī)定的安全地點(diǎn)加工起爆藥卷，其數(shù)量以滿足本次爆破需要為限，要防止丟失。(2)裝藥工作巷道掘進(jìn)中，裝有雷管的起爆藥卷位置在眼口和眼底，其中雷管的聚能穴均朝向炸藥。為了避免沖擊，起爆藥卷一般放在眼底第一個(gè)位置上（一般為長(zhǎng)條狀裝藥）。七、警戒距離確定本巖石巷道掘進(jìn)工作面，警戒距離直線不小于150m，并設(shè)有遮擋物;如有一個(gè)直角彎時(shí)不得小于100m，特殊情況按相應(yīng)措施執(zhí)行。警戒位置圖。（附后）八、安全注意事項(xiàng)1、爆破人員，必須熟悉爆炸材料性能及《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。井下爆破工必須由專職爆破工擔(dān)任，并嚴(yán)格按作業(yè)規(guī)程及爆破說(shuō)明書要求進(jìn)行。2、爆破作業(yè)。爆破作業(yè)必須執(zhí)行“一炮三檢”制度（裝藥前、爆破前、爆破后檢查工作面及其附近20米巷道內(nèi)回風(fēng)流中的瓦斯?jié)舛龋?、爆破作業(yè)必須嚴(yán)格按照“人、繩、牌、哨”的各項(xiàng)要求到位，嚴(yán)格執(zhí)行和“三人連鎖”制度。4、不得使用過期或變質(zhì)的爆炸材料，不能使用的爆炸材料必須交回藥房。5、爆破作業(yè)必須使用煤礦許用炸藥和煤礦許用瞬間發(fā)電雷管，煤礦許用炸藥安全等級(jí)不得低于二級(jí)。6、從成束的電雷管中抽取單個(gè)電雷管時(shí)，不得手拉腳線硬拽管體，也不得硬拽管體手拉腳線，應(yīng)將成束的電雷管順好，拉住前端腳線將雷管抽出。抽出單個(gè)電雷管后，必須將其腳線扭結(jié)成短路。7、裝配起爆藥卷時(shí)，必須遵守下列規(guī)定：1）必須在頂板完好、支架完好、避開電氣設(shè)備和導(dǎo)電體的爆破工作地點(diǎn)附近進(jìn)行。嚴(yán)禁坐在爆炸材料箱上裝配起爆藥卷。2）裝配起爆藥卷必須防止電雷管受震動(dòng)，沖擊、折斷腳線扭結(jié)成短路。3）電雷管必須由藥卷的頂部裝入，嚴(yán)禁用電雷管代替竹、木棍扎眼。電雷管必須全部插入藥卷內(nèi)。嚴(yán)禁將電雷管斜插在藥卷的中部或捆在藥卷上。4）電雷管插入藥卷后，必須用腳線將藥卷纏住，并將電雷管腳線扭結(jié)成短路。8、裝藥前，首先必須清除炮眼內(nèi)的煤粉或巖粉，再用木質(zhì)或竹質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入，不得沖撞或搗實(shí)。炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接。裝藥后，必須把電雷管腳線懸空，嚴(yán)禁電雷管腳線、爆破母線與運(yùn)輸設(shè)備、電氣設(shè)備以及掘進(jìn)機(jī)械等導(dǎo)電體相接觸。9、炮眼封泥時(shí)，先應(yīng)用水炮泥來(lái)封泥，水炮泥外剩余的炮眼部分應(yīng)用粘土炮泥封實(shí)。無(wú)封泥、封泥不足或不實(shí)的炮眼嚴(yán)禁爆破。嚴(yán)禁裸露爆破，嚴(yán)禁放糊炮，嚴(yán)禁非發(fā)爆器起爆。10、炮眼深度在0.6m以下時(shí)，封泥必須填充到炮眼口；炮眼深度為0.6-1m時(shí)，封泥長(zhǎng)度不得小于炮眼深度的1/2。11、裝藥前和爆破前有下列情況之一的,嚴(yán)禁爆破：1）爆破前必須在爆破地點(diǎn)附近灑水降塵并檢查瓦斯，瓦斯沈度超過1%時(shí)不準(zhǔn)爆破。2）爆破地點(diǎn)附近20m以內(nèi)風(fēng)流中瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1.0%不準(zhǔn)爆破。3）在爆破地點(diǎn)20m以內(nèi)，礦車、未清除的煤矸或其他物體堵塞巷道斷道面的1/3以上不準(zhǔn)爆破。12、爆破前加強(qiáng)對(duì)固定機(jī)械設(shè)備和電纜的保護(hù)，并將流動(dòng)設(shè)備移出工作面。爆破前班組長(zhǎng)親自布置警戒，警戒線處應(yīng)設(shè)置警戒牌。13、放炮母線和連接線應(yīng)符合下列要求：1）爆破母線必須保證有良好的絕緣，嚴(yán)禁爆破母線有破皮和明接頭等現(xiàn)象。2）爆破母線和電雷管腳線、腳線和腳線之間的接頭必須相互扭緊并懸掛，不得與金屬管、金屬網(wǎng)、鋼絲繩等導(dǎo)電體相接觸。3）爆破母線與電纜、信號(hào)線應(yīng)分別懸掛在巷道兩側(cè)，并應(yīng)保持0.3m以上的距離。4）只準(zhǔn)采用絕緣母線單回路爆破，嚴(yán)禁用金屬管、金屬網(wǎng)、水或大地等當(dāng)做回路；爆破前，爆破母線必須扭結(jié)成短路。14、井下爆破必須使用發(fā)爆器。發(fā)爆器必須采用礦用防爆型（礦用增安型）；每次爆破作業(yè)前，爆破工必須做電爆網(wǎng)路全電阻檢查。15、爆破工必須最后離開爆破地點(diǎn)，并必須在安全地點(diǎn)起爆。起爆地點(diǎn)到爆破地點(diǎn)的距離直線不小于100m并有掩體，曲線80m。爆破警戒位置：四平硐內(nèi)，前后爆破警戒位置距開口點(diǎn)必須大于100m。16、發(fā)爆器的把手、鑰匙必須由爆破工隨身攜帶，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)交他人。不到爆破通電時(shí)，不得將鑰匙插入發(fā)爆器。爆破后，必須立即將鑰匙拔出，摘掉母線并扭結(jié)成短路。用打眼的方法往外掏藥；嚴(yán)禁用壓風(fēng)吹拒爆（殘爆）炮眼。4）處理拒爆的炮眼爆炸后，爆破工必須詳細(xì)檢查拒爆炮眼處及附塵，收集未爆的電雷管。5）在拒爆處理完畢以前，嚴(yán)禁在該地點(diǎn)進(jìn)行與處理拒爆無(wú)關(guān)的工作。21、爆破后，必須由放炮員親自撤警戒崗哨。22、嚴(yán)格執(zhí)行火藥領(lǐng)退制度，領(lǐng)退要有記錄、簽字，做到用多少領(lǐng)多少，剩余部分必須交回藥房，嚴(yán)禁亂扔亂放。23、爆炸材料必須裝在耐壓和抗撞沖、防震、防靜電的非金屬容器內(nèi)，電雷管和炸藥嚴(yán)禁裝在同一容器內(nèi)，嚴(yán)禁將爆炸材料裝在衣袋內(nèi)。領(lǐng)到爆炸材料后應(yīng)直接送到工作地點(diǎn)，嚴(yán)禁途中逗留。二、工作面及受乏風(fēng)影響區(qū)域放炮不斷電安全措施1、裝藥時(shí)堅(jiān)持使用水炮泥和黃泥封炮眼，清除炮眼內(nèi)各種易燃物質(zhì)。2、工作面瓦斯涌出異常時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整局扇供風(fēng)量或采取減少漏風(fēng)的措施，以確保迎頭瓦斯?jié)舛炔怀蕖?、放炮后及時(shí)噴霧降塵，沖洗巷幫和迎頭。4、工作面放炮時(shí)應(yīng)確保正常供風(fēng)，確保炮煙能及時(shí)排除工作面。5、施工人員應(yīng)愛護(hù)機(jī)電設(shè)備，電鉗工必須及時(shí)維護(hù)電器設(shè)備，杜絕失爆現(xiàn)象，確保放炮時(shí)機(jī)電設(shè)備不需斷電。6、受乏風(fēng)影響區(qū)域瓦斯?jié)舛瘸^《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定時(shí)，必須按照《煤礦安全規(guī)程》相關(guān)規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行。三、“一炮三檢”制度1）“一炮三檢”，即掘進(jìn)班組在裝藥前、放炮前、放炮后必須有瓦斯檢查員現(xiàn)場(chǎng)檢查作業(yè)點(diǎn)各種氣體濃度。當(dāng)瓦斯檢查員確認(rèn)作業(yè)點(diǎn)各氣體的濃度在安全范圍內(nèi)，作業(yè)人員才能進(jìn)入作業(yè)地點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)作業(yè)。2）工作面打眼前、放炮前、放炮后，通過瓦斯檢查員現(xiàn)場(chǎng)檢查氣體，若作業(yè)點(diǎn)有害氣體成分中CH4濃度低于1%，CO2濃度低于1.5%，則允許打眼，否則，應(yīng)當(dāng)果斷撤出作業(yè)人員，并匯報(bào)井調(diào)度室和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)，待進(jìn)一步查明原因和進(jìn)行相應(yīng)的處理。四、“三人連鎖放炮”制度1）放炮員、班組長(zhǎng)、瓦斯檢查員，必須熟悉三人連鎖放炮程序，嚴(yán)格要求執(zhí)行，對(duì)工作認(rèn)真負(fù)責(zé)，圓滿完成各自的任務(wù)