深孔预裂爆破技术报告
深孔孔内分段爆破技术
深孔孔内分段爆破技术摘要：由于煤层在漫长的形成过程中，经历了复杂的地质构造运动，因此煤层中伴生有大量的断层、褶皱、陷落柱等地质构造。
当地质构造尺寸较小时，在工作面采煤过程中可直接通过，若地质构造尺寸过大或岩层硬度较大时，强行推进极易损坏采煤机等设备。
因此，工作面在过地质构造时，需采取特定的技术措施。
随着建设工程开发区域的复杂，工程项目临近城区建筑物的爆破施工难度增加。
精准爆破控制技术是联合应用爆破施工监测系统、精准控制爆破网络系统的技术体系，能够在复杂环境下，满足爆破施工要求，保障施工安全，实现精准爆破。
基于此，本篇文章对深孔孔内分段爆破技术进行研究，以供参考。
关键词：深孔孔内分段；爆破技术；应用分析引言在矿山开采过程中，按照不同的分类标准，现有的爆破新技术可以被划分为多种类型。
每一种爆破方法都有自己的特点和功能，既能有效地减少矿井的施工费用，又能改善矿井巷道的岩体结构，提高矿井掘进的质量与进度。
比如，预裂爆破法是一种应用在露天矿中的爆破技术，可使边坡达到最大程度的稳定，并将采场的建设成本降到最低；深孔微差爆破技术在露天、井下采矿中得到广泛应用，对提高矿井的采出量具有重要意义。
当前，虽然各种工程爆破技术已得到了越来越多的承认，但对于采矿行业来说，仍需要通过各种爆破方法的综合运用才能达成工作目的。
1爆破技术的设计要点采用爆破技术时，应根据工程实际，使贯穿缝的宽度与岩石的构造强度相适应，并对具体参数进行合理的设计和优化。
比如，若对硬度较高的部位进行加工，爆破预留宽度就要控制在10mm以上，而在松软岩体结构处理时，要将爆破开裂设计宽度控制在5mm以下。
首先，在爆破技术设计中，要保证爆破技术参数符合要求，同时要注意施工技术参数和爆破技术参数的相互影响，使其更加合理。
在进行技术性工作前，必须指派专门的人员清理井眼附近残留的松散石渣，以免对炸药的构造造成影响。
其次，对设计参数进行选取与处理时，应保证保持率大于80%，并针对具体条件对细节进行优化。
深孔预裂爆破安全技术措施及注意事项
Science &Technology Vision 科技视界0引言针对直接顶为质硬性脆的粉砂岩的工作面,为避免采空区大面积悬顶一次性垮落后对工作面造成危害,在工作面回采期间可以采用深孔预裂爆破的方法来进行人为放顶来使之强制冒落,从而增强工作面回采期间的安全性。
具体的深孔预裂爆破技术要求如下:工作面正常推进3m 后,采用在工作面前方深孔爆破的方法使顶板预裂。
采用切眼里帮炮眼单排布置方式,即工作面推进3米后,在切眼(回风巷侧)里帮20米后开始打眼每隔8米打一个眼,炮眼深度为12米,炮眼倾角为90度,炮眼的终孔布置在直接顶上11~15米的砂岩之中,通过连续爆破使工作面开采前方的顶板弱化预裂,待工作面推过后,采空区的顶板更加容易自然垮落。
1深孔预裂爆破时打眼放炮的技术要求1)打眼工具一般可以采用ZYJ-380/210链条式深孔钻机,钻孔直径65mm,钻杆长度为1m,钻头用矿上现有的探水钻钻头。
2)炮眼布置参数需要注意以下几点:(1)炮孔角度原则上为直角,但是受作业坏境的限制可能成一定角度的夹角,但是所有炮孔的角度必须一致;(2)炮眼封泥长度为10m,炮孔装药量为九节药,每三节药捆扎在一起装一个雷管;(3)循环爆破孔距为8m 不得大于10m。
3)炸药使用煤矿许用硝铵炸药,先装巷道中间眼往两边装药,用雷管、放炮线串联的方式起爆。
4)装药方法参考以下方法。
将煤矿许用硝铵炸药三节捆扎好一个接一个装入炮孔,将提准备好直径50mm 长度为12m 的炮棍将炸药依次,用铁丝横穿管状炸药做一个倒刺,止装进的药下滑,依此类推,直至装完为止。
装药时要将每节炸药逐一可靠连接,推送到设计的装药位置,要求不间断装药。
5)封泥方法也非常重要。
封孔长度可根据爆破地点煤(岩)体强度和实际需要来确定,但封孔长度不得小于10米,封泥材料采用黄泥,从起爆药包位置开始直至孔口,连续密实封堵,黄泥有准备队负责运送至施工地点,经过筛选,方可使用,直到炮孔封泥结束。
井下煤仓深孔爆破施工技术
井下煤仓深孔爆破施工技术摘要井下煤仓作为煤矿井下煤炭储存系统，一方面能有效缓解高效率的综采工作面与运输系统能力不足之间衔接上的矛盾，另一方面可以在矿井主运输系统出现故障的异常情况下，发挥出原煤临时储存功能，以保证井下采掘工作面正常运转。
因此，保证转载输送的原煤能顺利进入井下煤仓，也是确保井下采掘工作面正常运转的因素之一。
基于此，本篇文章对井下煤仓深孔爆破施工技术进行研究，以供参考。
关键词：井下煤仓；深孔爆破；施工技术前言伴随着煤炭资源采掘工作的持续进行，许多矿井赋存条件较好的优势资源逐渐枯竭，开始面临向深部开采或向井田边角、孤岛区域开采，这就造成采掘工作面布置及相应的采掘工作难度增大。
井下煤仓基于其技术优势在我国各大矿区得到广泛应用。
因此，在井下煤仓条件下进行深孔爆破施工，从而达到超前卸压的目的。
1.深孔爆破施工技术1.1.确定爆破采煤技术和工艺爆破技术与工艺在现阶段煤矿开采中应用较多，对爆破开采工艺来说，操作简单，效果较好，可以应用于多个场景。
当爆破结束以后，采取人工机械方式完成装煤工作，且爆破采煤技术投入较低，缺点是无法打破常规化生产情况，较多劳动条件与内部环境需要进一步改进。
此外，煤矿开采中面临多方面政策影响，且爆破采煤工艺比较复杂，能够对内部倾斜角大的煤层进行采集[1]。
1.2技术原理深孔爆破预裂卸压原理。
深孔爆破预裂卸压技术是利用顶板围岩“抗压怕拉”的性质，在顺槽巷道煤柱侧施工爆破孔，利用聚能管定向精准爆破方式，使顶板围岩沿设计方向纵向爆破，形成定向张拉裂缝，使顶板围岩沿设计方向整体垮落，达到卸压的目的。
2 ，爆破方案设计2.1，设计原则①遵守国家安全生产法律法规、行业标准规范和新疆维吾尔自治区、各市各级行政主管部门制定的管理工作规范制度等；②严格控制药量，使爆破振动对周围村庄房屋、施工设施及设备的影响控制在安全允许的范围内；③爆破飞石、爆破滚石不得超出警戒距离，确保周围居民、建（构）筑物及设施设备的安全；④在确保施工安全的条件下，选取先进而成熟的爆破方法，并充分发挥目前现有的施工设备和技术人力；⑤爆破后，岩块尺寸能满足挖掘机、铲车铲运装车要求；⑥严禁二次爆破解小。
xx煤矿穿层钻孔深孔预裂爆破工作总结
分类号：编号：UDC：密级：非密四川芙蓉集团实业有限责任公司白皎煤矿科学技术报告白皎煤矿井下深孔预裂爆破提高矿井抽采率的研究研究人员：俞学平邱帮汉盛建发张代远彭世龙陈靓工作完成时间：20XX年11月报告提交时间：20XX年11月目录摘要31 白皎煤矿基本情况41.1企业概况41.2煤层赋存及地质条件41.3矿井开拓方式及回采工艺61.4矿井灾害情况61.5通风系统与瓦斯抽采系统81.6本课题开展的必要性122煤层深孔预裂爆破情况132.1 深孔预裂爆破的原理132.2深孔预裂爆破的装药特点错误！未定义书签。
2.3装药前的检查、检测132.4装药装置及工序错误！未定义书签。
2.5封孔概况错误！未定义书签。
2.6起爆位置及起爆点错误！未定义书签。
3深孔预裂爆破技术在白皎煤矿穿层预抽中的应用173.1深孔预裂爆破技术在白皎矿2382材料道的应用错误！未定义书签。
3.1.12382材料道基本概况173.1.22382材料道深孔预裂爆破概况错误！未定义书签。
3.1.32382材料道实施深孔预裂爆破后抽采效果错误！未定义书签。
3.2深孔预裂爆破技术在白皎矿2382回风巷的应用203.2.1 2382回风巷基本概况203.2.22382回风巷深孔预裂爆破概况错误！未定义书签。
3.2.32382回风巷实施深孔预裂爆破后抽采效果错误！未定义书签。
5结语错误！未定义书签。
摘要白皎煤矿是全国有名的难治理煤与瓦斯突出矿井。
现主要采用底板穿层钻孔网格预抽、顺层平行孔抽采、俯伪斜穿层钻孔抽采等治理瓦斯灾害。
由于白皎煤矿地质条件复杂，主要以中、小型断层为主，其中小断层较为发育。
至今共查明大小断层共925条，其中逆断层有518条，占总条数的56%，正断层有407条，占总条数的44%。
落差在10-20m断层9条，占0.97%，揭2-10m 落差的断层132条，小于2.0m落差的断层780条，断层破坏煤层结构，这使煤系地层中普遍存在煤层重复、缺失、增厚或变薄，甚至不可采的现象；因地质构造复杂，又难探明；同时煤层坚硬，透气性极差，透气性系数为0.00～0.02 m2/（MPa2·d），使抽采钻孔难以准确控制和抽采。
深孔梯段预裂爆破技术及运用分析
深孔梯段预裂爆破技术及运用分析摘要：深孔梯段预裂爆破技术的应用，可以利用预裂爆破产生的预裂缝，缓冲爆破振动，减少爆破振动对于施工的干扰，进而实施深孔梯段爆破，达到良好的爆破效果。
基于此，本文围绕着深孔梯段预裂爆破技术展开讨论，分析其作用机理和技术特点，结合深孔梯段预裂爆破技术的应用要点进行分析、研究，合理进行参数设计，探讨其在石方开挖过程中的应用价值。
关键词：深孔梯段；预裂爆破技术；施工质量前言；在水利水电工程建设、矿山开采等工程项目中，需要将预裂爆破技术运用于石方开挖。
石方开挖的过程中，在岩层结构软弱的情况下实施爆破，会受到振动波的影响，导致岩体整体受到破坏。
为了有效控制爆破振动，满足工程施工对于岩体轮廓成型的需求，应该根据预先设计的开挖轮廓，进行预裂爆破。
经过预裂爆破后，岩体上形成贯穿裂缝，可以对开挖、爆破过程中产生的振动波产生缓冲和反射的作用。
深孔梯段预裂爆破技术的应用，可以更加高效、安全的完成爆破，达到理想的爆破效果，进而为施工创造良好的基础条件，提高施工质量。
1.预裂爆破的作用机理和技术特点在石方开挖的过程中，通过爆破的方式，对岩石进行破坏。
预裂爆破属于轮廓控制爆破技术，根据石方开挖的实际需要，考虑到岩层结构的特点，预先设计开挖轮廓。
按照开挖轮廓线，实施预裂爆破，产生预裂缝。
确定开挖区、保留区的位置。
基于此，在轮廓范围内的主爆孔中装药，予以起爆。
经过预裂爆破后，预裂缝的形成，能够产生屏蔽振动波的效果，控制爆破对于岩体的破坏程度，根据施工要求，对保留岩体形成保护作用。
实施预裂爆破的过程中，各炮孔产生向四周扩散的压缩应力波，压力波之间重叠、交汇，则会产生拉伸应力。
随着拉伸应力的逐渐增加，则会导致炮孔就按产生贯通裂纹，进而形成预裂缝。
预裂爆破过程中产生的高压气体，也可能导致预裂缝的产生[1]。
2.深孔梯段预裂爆破技术的应用要点考虑到石方开挖的具体要求，合理运用深孔梯段预裂爆破技术，同时明确技术要点。
深孔预裂爆破法爆破机理
深孔预裂爆破法的爆炸机理及在浅煤层控制顶板冒落中的应用关键字：浅裂缝深孔预裂爆破法控制顶板冒落Ls-dyna3d 房式采煤法采空区摘要：在神东采煤区的浅煤层开采中，因为主要顶板厚度大，抗拉强度高而且具有一些小的上覆荷载，导致了大区域的频繁的顶板来压。
因此，这就发生了诸如液压支架铁结合，煤壁裂缝透水，大范围的残留矿柱失稳，甚至在房式采煤采空区产生矿内风暴等事故。
控制顶板冒落的深孔预裂爆破技术是一种防止大范围顶板来压事故的合适方法，能广泛应用于采矿中并且它在原位试验中表现良好。
根据浅煤层的区域条件，本篇论文采用圆柱孔扩张理论来计算三个爆生区——粉碎区、破裂区、弹性震动区；运用Ls-dyna3d软件建立一个展示高能爆破压力波影响下岩石压力和破碎变形变化情况的深孔预裂爆破模型。
模型的模拟结果揭示了控制顶板冒落的爆破机理并且能最优化爆破参数。
神东矿区应用预裂爆破技术后的现场观测表明，第一次顶板来压长度为17.4米，既没有发生液压支柱的铁结合现象，采煤工作面的形成中也没有产生大的顶板沉降，这表明深孔预裂法在控制顶板冒落中的应用达到了预期效果。
1.引言浅煤层广泛分布在中国西北地区的神东矿区。
神东矿区的浅煤层有三个特征：浅的埋藏深度、薄的基岩、厚大松散的上覆层；因此它的岩层结构和地压表现相对其他普通煤层来说具有一些特殊性[1~3]。
由于厚度大，抗拉强度高和低的上覆荷载，长壁面的第一次顶板来压相当猛烈。
来压的区域长度大多数情况下大于35米。
因此，顶板来压时容易发生诸如液压支架铁结合，煤壁裂缝透水，大范围的残留矿柱失稳，甚至在房式采煤采空区产生矿内风暴等各种各样的事故。
上述现象给浅煤层采矿的安全性带来了很大的威胁，所以我们必须采取有效的措施来避免这些灾难[4~8]。
改变顶板岩体的力学条件来弱化其强度是防止顶板来压的最主要的措施。
目前，最主要的控制方法是深孔爆破、对软岩注水和充填采空区[9,10]。
许多报道已经证明深孔爆破技术是放顶的有效措施并且已经在中国的矿山中取得了广泛的应用[11]。
[整理]5.2预裂爆破
![[整理]5.2预裂爆破](https://img.taocdn.com/s3/m/11257168312b3169a551a42e.png)
5.2 预裂爆破定义：沿开挖边界布置密集炮孔，采取不耦合装药或装填低威力炸药，在主爆区之前起爆，在爆破与保留区之间形成一道有一定宽度的贯穿裂缝，以减弱主爆区爆破时对保留岩体的破坏，并形成平整轮廓面的爆破作业，称为预裂爆破。
预裂爆破是露天深孔周边控制爆破的一种主要爆破技术，由于具有明显的降震作用，已被广泛采用。
国内露天预裂爆破一次预裂的深度达25m。
5.2.1 露天预裂爆破参数设计5.2.1.1 孔网参数包括：预裂孔直径、孔间距、孔深、预裂孔的排列方式及预裂孔与主爆孔的相互排列方式。
（1）炮孔直径d一般孔径越小，孔痕率就越高。
一般采用50～120mm的孔径；国内一些矿山，采用Φ150mm~250mm 也能获得满意的效果。
（2）孔间距a孔间距是直接影响预裂带壁面光滑程度的重要参数，孔间距小则预裂带壁面光滑平整。
①永久边坡宜取：a =（7～10）d ；②3～5年的临时边坡宜取：a =（10～15）d 倍；③其他临时边坡取：a =（15～20）d 。
原则是硬岩取大值，软岩、破碎岩石取小值。
（3）炮孔深度与超深孔深必须考虑减少对台阶底部的破坏。
因此，超深值必须尽量减少。
预裂孔原则不得超深，最多不超过0.5m。
（4）与邻近孔的排距一般为正常炮孔的一半，主要是控制孔底距离不得大于1.5—2.5m。
如果最后一排主爆孔的孔径和装药量都比较大，其值可适当放宽到6~7 m。
其评价标准是，预裂缝与最后一排炮孔之间的岩体能够得到应有的破碎，且不能破坏已形成的预裂面。
5.2.1.2 装药参数（1）不耦合系数k在实际使用中，其控制在2～5，以2～4为多。
硬岩取小值，软岩、破碎岩石取大值。
（2）线装药密度Q线线装药密度指炮孔装药量对不包括堵塞部分的炮孔长度之比。
其一般为0.1～1.5kg／m。
由于孔底岩石夹制作用大，为确保预裂缝贯通到孔底，在孔底：l～2m长度上，应适当增加装药量：当孔深小于5m时，每延米装药量增加1～2倍；孔深为5～10m时，增加2～3倍，孔深大于10m 时，增加3～5倍。
工作面深孔预裂爆破安全技术措施
8、从成束的电雷管中抽取单个电雷管时，不得手拉脚线硬拽管体，也不得手拉管体硬拽脚线，应将成束的电雷管顺好，拉住前端脚线将电雷管抽出。抽出单个电雷管后，必须将其脚线扭结成短路。
三、打眼放炮技术规定
1、打眼工具
1、ZYJ-380/210链条式深孔钻机，钻孔直径65mm，钻杆长度为1m,钻头用矿上现有的探水钻钻头。
2、炮眼布置参数
施工地点
炮眼编号
炮眼角度
炮眼深度
炮眼直径
炸药直径
封泥长度
雷管种类
31004切眼
炮孔1
90º
12m
65mm
60mm
10m
瞬发
炮孔2
90º
12m
65mm
26、每次定药爆破前班组长应指定专人到通往爆破地点的安全通道站岗，站岗距离直线100m并有掩体，曲线75m。爆破结束吹解放哨后方可撤岗。
（二）、钻机使用安全技术措施
1、钻机操作人员必须通过专业技术培训，考试合格取得合格证，方可持证上岗操作。
2、钻探前要检查钻机是否安装平稳牢固，各部件有无松动情况，检查变速箱内油面的高低，局限性应予以补充，检查抱闸的松紧度是否合适，合适后，方可进行钻探。
16、井下爆破必须使用发爆器。发爆器必须采用矿用防爆型（矿用增安型）。
17、 井下爆破必须使用发爆器。每次爆破作业前，爆破工必须做电爆网路全电阻检查。（引爆前，把两条爆破母线用手指压在两个测量端子上，如测量灯亮说明各雷管线联结良好，否则会出现哑炮，应检查线路排除故障，测量合格后再起爆。）严禁用发爆器打火放电检测电爆网路是否导通。发爆器必须统一管理、发放。必须定期校验发爆器的各项性能参数，并进行防爆性能检查，不符合规定的严禁使用。
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• 控制孔直径远小于空间距，可以把爆炸压 力对控制孔的作用视为无限大介质中受爆 炸压力作用的弹性力学模型。控制孔处在 爆炸应力场中，在控制孔附近产生应力集 中。
控制孔受力模型
ra a2 pc L2 a a 2 pc L2
平煤五矿己二采区实验后百米钻孔 瓦斯流量对比
预裂爆破抽采 普通抽采
深孔预裂爆破技术
吴海龙 2013.05.24
主要内容
• 煤层增透方法的分类 • 深孔预裂爆破的简介 • 深孔爆破的增透机理 • 深孔预裂的技术参数 • 实验效果的对比
为何要进行煤层增透
• 随着开采深度的加深，煤层中赋存的瓦斯 的自然释放量减少；煤层的透气性也随着 地应力的增大而减小。
• 瓦斯抽采中决定钻孔瓦斯流量的关键参数 是瓦斯压力和煤层透气性系数。但是煤层 原始瓦斯压力是不能改变的，因此提高煤 层透气性系数成为了关键。
公式表述
q
m
(
p20
p
2 r0
)
pstd
ln
R r0
如何增加煤层透气性
• 可归纳为三类 • 一 设法从煤层取出一部分物质，形成空洞，
造成应力和裂隙与空隙的再分布，如水力 割缝，注酸液腐蚀等。 • 二 注入高压水或压气，将煤压裂，然后注 入支撑剂（砂子等）除龙凤，焦作试验效 果较好外，其他效果不明显。 • 三 对煤体进行爆破，当存在自由面时，因 煤体内裂隙容积扩展较大，增透效果显著。
深孔预裂爆破的一些参数
• 爆破孔径一般选择50~70mm • 控制孔径一般选择90~120mm • 孔间距5m左右 • 装药一般采用不耦合装药，不耦合系数一
般为1.6 • 封孔长度一般在10~12m
深孔预裂爆破的药管参数
爆破孔裂隙生成示意图
• 压碎圈半径一般为爆破孔半径的1~3倍。
• 实验研究，爆心距离２ｍ 为煤层有效损伤 范围；爆心 距离为４ｍ 时，爆破产生的应 力为6.9ＭＰａ，大于煤体强度（ ５～１０ ＭＰａ）；爆心距离大于６ｍ 时，爆炸波 衰 减为弹性波，此时煤体由损伤状态演化 为弹性状态，爆破影 响半径一般不会超过 ６ｍ。
什么是深孔预裂爆破
• 在煤体中打爆破孔，然后距爆破空一定距 离打控制孔，利用炸药爆炸瞬间产生的高 温高压气体和应力波，使煤体产生径向裂 隙和环状裂隙，并使爆破孔周边煤体产生 径向之字形交叉裂隙网，以提高煤的透气 性，达到提高抽采效果的目的。
深孔预裂爆破的方案
• 一般在回采工作面进风巷和回风巷打平行 钻孔，其中爆破空和控制孔交替布置。
预裂爆破的增透机理
• 对预裂爆破成缝机理的认识 , 在爆破力学 中 有三类学说 ①应力波迭加破坏理论 ②爆生 气体准静压理论 ③爆炸应力波与高压气体 联合作用 理论。 目前关 于预裂爆破成缝机 理的认识 , 在爆破力学领域已基本得到了统 一 , 一 般认为 是爆炸应力波和高压气体联 合作用的结果。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
控制孔的作用机理
由于爆破孔附近存在辅助自由面----控制孔, 当压缩应力波传播到该自由面时,会反射成 拉伸波,当拉伸波大于介质的抗拉强度时,就 会产生霍金逊效应,使介质从自由面向里片 落，同时反射拉伸波和径向裂隙尖端处的 应力场相互叠加,促使径向裂隙和环向裂隙 进一步扩展,大大增加裂隙区的范围。
控制孔的霍金逊效应