煤矿井下深孔控制预裂爆破技术条件
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。
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]。
预裂爆破
预裂爆破进行石方开挖时，在主爆区爆破之前沿设计轮廓线先爆出一条具有一定宽度的贯穿裂缝，以缓冲、反射开挖爆破的振动波，控制其对保留岩体的破坏影响，使之获得较平整的开挖轮廓，此种爆破技术为预裂爆破。
预裂爆破不仅在垂直、倾斜开挖壁面上得到广泛应用；在规则的曲面、扭曲面、以及水平建基面等也采用预裂爆破。
预裂爆破要求：(1)预裂缝要贯通且在地表有一定开裂宽度。
对于中等坚硬岩石，缝宽不宜小于1. 0cm；坚硬岩石缝宽应达到0.5cm左右；但在松软岩石上缝宽达到1.0cm以上时，减振作用并未显著提高，应多做些现场试验，以利总结经验。
(2)预裂面开挖后的不平整度不宜大于15cm。
预裂面不平整度通常是指预裂孔所形成之预裂面的凹凸程度，它是衡量钻孔和爆破参数合理性的重要指标，可依此验证、调整设计数据。
(3)预裂面上的炮孔痕迹保留率应不低于80％，且炮孔附近岩石不出现严重的爆破裂隙。
预裂爆破主要技术措施如下：(1) 炮孔直径一般为50～200mm，对深孔宜采围较大的孔径。
（2）炮孔间距宜为孔径的8～12倍，坚硬岩石取小值。
（3）不耦合系数（炮孔直径d与药卷直径d0的比值）建议取2～4，坚硬岩石取小值。
（4）线装药密度一般取250～400g／m。
（5）药包结构形式，目前较多的是将药卷分散绑扎在传爆线上（图1-21）。
分散药卷的相邻间距不宜大于50cm和不大于药卷的殉爆距离。
考虑到孔底的夹制作用较大，底部药包应加强，约为线装药密度的2～5倍。
（6）装药时距孔口1m左右的深度内不要装药，可用粗砂填塞，不必捣实。
填塞段过短，容易形成漏斗，过长则不能出现裂缝。
预裂爆破和光面爆破为保证保留岩体按设计轮廓面成型并防止围岩破坏，须采用轮廓控制爆破技术。
常用的轮廓控制爆破技术包括预裂爆破和光面爆破。
所谓预裂爆破，就是首先起爆布置在设计轮廓线上的预裂爆破孔药包，形成一条沿设计轮廓线贯穿的裂缝，再在该人工裂缝的屏蔽下进行主体开挖部位的爆破，保证保留岩体免遭破坏；光面爆破是先爆除主体开挖部位的岩体，然后再起爆布置在设计轮廓线上的周边孔药包，将光爆层炸除，形成一个平整的开挖面。
深孔预裂爆破技术在朱庄煤矿Ⅱ646工作面顶板管理中的应用
宽： 里段 １３ 外段 １０ 。风巷顶板标高 一 ８ １ｍ、 ７ｍ ２０～
一
ＦⅡ６ ６— ４ ２为下 切 口处 ５ 。 ０ Ｈ ＝１ ２ 的 ０ ／４ 。 ．ｍ 正断层 、 Ｆ１６ ６— ／ ４ ３为改造 机巷 ２ 前 ５ 处 １０ ／６ 。 ＃ ｍ ７ 。＿ ５ ． Ｈ＝１ ５ 的正 断层 、 ．ｍ Ｆ １６ ６—４ 巷 １ ＃ １ ｍ处 ５ 。 ４ 。 ＝ ４ ／ 机 ２前 ０ ５ ５ Ｈ １２ 的正 断层 、 ．ｍ
管理 ， 格 执行 验 收 制 度 ， 到支 架 正 规 有 劲 。另 严 做
冲击 强度 ， 大减 少 老 塘 有 害 气 体 积存 空 间 ， 而 大 从 减 低 因顶板 垮 落 而造 成 瓦斯 的瞬 间 涌 出及 顶 板 大
面积 垮 落而形 成 冲击 压力 的可能性 。
３２ ２４ ． ６ ６工作面 放 顶方 案设计
岩石 坚硬 ， 回采过 程 中会 有较 大 影 响 。 工 作 面离 下部 岩浆 岩墙 留有较 大煤 柱 ， 内４ 施 工 方 法
（ ）钻 机 型号 。机巷 使用 Ｚ Ｊ ３０ ２０液 压 １ Ｙ 一 ８／ １
架柱 式 回转 钻机 ， Ｌ 径 ６ ｒｍ； 钻孑 直 ０ ａ 风 巷使 用 Ｓ Ｚ—ｌ Ａ ～１ ０型杭 州 钻 机 ， 孑 Ｇ ｌ Ｉ ５ 钻 Ｌ
直径 ７ｍ ５ ｍ。
（） ８ 放炮 要 严格 执 行 “一 三 检 ” “ 一炮 、 一炮 三 警
３ 深 孔 预 裂 爆 破 原 则 及 方 案 设 计
３ １ 深 孔预 裂爆 破 原则 ．
两巷 炮 眼布 置 。初次 放顶 分别 距 切 眼为 ３ ｍ， ０ 随后 根据 岩性 的变 化 ， 距 为 ３ 步 ０—６ ｍ。 机 、 巷 ０ 风 各 布 置一 组炮 眼 ， 眼布 置 图及 参数 如表 ２和 图 ｌ 炮
综采工作面超前施工钻孔及深孔预裂爆破技术的研究与应用
综采工作面超前施工钻孔及深孔预裂爆破技术的研究与应用摘要：深孔爆破是指钻孔直径大于75mm、孔深大于5m的炮孔爆破技术。
深孔爆破具有单位钻孔量小和炸药单位消耗量低、生产效率高和便于采用综合机械化施工进行爆破、挖装、运输作业等优点，广泛应用于露天和采矿工程、隧道掘进工程。
深孔爆破可与预裂爆破、光面爆破和毫秒爆破等技术相结合，以获得开挖面平整、围岩稳定、提高工程施工质量的效果。
关键词：综采工作面；超前施工；钻孔；深孔预裂爆破技术一、设计原因综采工作面推采期间，需过f5、 H=9m的正断层，为确保生产期间正常推采需超前施工钻孔进行超前深孔预裂爆破。
二、施工方案：1、采用ZLJ1900型、300型煤矿用坑道钻机、Φ63mm钻杆、Φ94mm钻头施工。
2、上平巷H2点东5m处与下帮夹角45°，仰角3°，沿工作面倾向及走向推进方向超前施工钻孔。
钻孔按照三花眼布置，1号钻孔距底板0.5m，距顶板1.8m；2号钻孔距顶板0.8m以内，距底板1.5m；1号钻孔与2号钻孔水平间距1.2m，1号钻孔与3号钻孔按2.4m间距布置，依次类推布置。
上平巷布置钻孔41个，1号钻孔设计70m，其他钻孔设计90m，施工长度合计3670m。
3、1个炮孔为一组，三级煤矿许用瓦斯抽采水胶药柱，正向装药，每孔内装两发同段雷管正向起爆。
孔口采用囊袋封堵，孔内注浆封孔。
4、因9m断层向工作面延展情况不明确，需在H2点以东5m打验证孔进行验证。
当1#钻孔钻进60m以上不见断层，继续施工至90m后再施工2#钻孔；2#孔位置在H2点以东6m。
如果2#孔施工20m以下见断层则接着施工3#孔，3#孔位置在H2点以东4m。
当探明断层位置后，修改本措施中相关内容。
验证孔与巷道夹角40°±2°，仰角3°进行施工。
三、深孔预裂装药措施：1、探孔：一般采用1个炮孔为一组，钻孔以后，采用探孔器和定位器确定炮孔的角度和炮孔的深度，探孔器的直径为Φ63mm，确定炮孔的深度，进而确定炸药的用量，防止因炮孔塌孔造成装药量过多或者封堵较少，对于浅眼（＜20m）建议封堵8m，深孔（＞40m）建议封堵12m。
硬顶煤深孔预裂爆破技术的研究与应用
硬顶煤深孔预裂爆破技术的研究与应用兖煤菏泽能化有限公司王玉昌摘要：综采放顶煤是厚煤层实现高产高效、安全、低耗、低成本的采煤工艺。
随着放顶煤采煤法的应用，顶煤硬度大不易冒落，可放性差，成为造成顶煤回收率降低的主要问题。
本文介绍了硬顶煤条件下，深孔预裂爆破技术在放顶煤开采中的研究及应用，对深孔预裂爆破的机理、试验研究进行了论述。
该课题作为原煤炭工业部“九五”攻关项目“综采机械化放顶煤开采成套技术与装备研究”的子专题，.成功地提出一套50～80米深孔控制预裂爆破的打钻、成孔、装药、封孔及起爆工艺与配套设备，经科技项目检索查新，达到国际先进水平，具有广阔的应用前景。
关键词：综采放顶煤开采硬顶煤深孔预裂爆破煤炭回收率1.概述兖矿集团鲍店煤矿是一座年设计能力300万吨的大型现代化矿井。
目前主要采用综采放顶煤开采技术。
顶煤硬度大、可放性差，顶煤滞后冒落、产生大块是造成顶煤回收率低的主要原因之一。
硬顶煤深孔预裂爆破技术的研究目的和意义是：针对一些煤体强度大，节理裂隙不发育，顶煤中含夹矸，等条件下的放顶煤开采工作面，生产中存在的顶煤滞后冒落或产生大块堵住天窗，使顶煤不易放出等情况，采用“深孔预裂爆破技术”，在回采前进行顶煤预裂，并结合常压注水，提高顶煤可放行，从而提高顶煤回收率，减少采空区自燃发火，提高煤炭产量。
2.硬顶煤深孔预裂爆破机理在工作面顺槽内，沿工作面倾斜方向打爆破空与控制空；孔深50～100m，爆破孔直径为75mm，控制控直径为90mm，孔间距为8m左右。
通过爆破作用，炮孔周围产生直径为100～250mm的柱状粉碎圈带和一沿爆破孔与控制孔连心线方向长为8～10m的贯穿爆破裂缝带及次生的裂隙圈带。
爆破后，通过爆破孔向煤层注水，进一步扩大裂隙带几次生裂隙带的宽度；此外，在支架与矿压的反复作用下，使已经产生大量裂缝的顶煤进一步破碎。
这样，在放煤过程中，可以将硬顶煤顺利放出，达到提高工作面回采率与煤层注水的效果，减少采空区浮煤，防止自燃发火的目的。
深孔控制预裂爆破的若干分析
深孔控制预裂爆破的若干分析引言在我国煤矿瓦斯事故的防范过程中，瓦斯抽放是一个十分重要的手段。
然而，在我国当前绝大部分突出煤矿、高瓦斯煤矿的开采低透气性煤层中，普遍具有很低的瓦斯抽放率。
随着煤炭开采的发展，深部开采越来越多，瓦斯抽放难度也进一步增加。
通过实践研究表明，对煤体作用爆炸气体和应力波的力，能够在煤体上产生不可愈合的裂隙，从而使其透气性提高。
因此，利用深孔控制预裂爆破技术，能够使透气性低、瓦斯含量高的煤层提升瓦斯抽放率，节省抽放时间。
1.试验条件在试验选取的露天矿场位置，总厚度约为66m到82m，含有10层到12层煤层，主要分为局部可采煤层和全区可采煤层，煤矿种类为无烟煤，有煤尘爆炸、煤层自燃等风险。
在实际开采当中，露天矿场会产生每分钟160立方米以上的绝对瓦斯涌出量，產生的相对瓦斯涌出量约为每吨65立方米，是一种煤和瓦斯冲突的露天矿场种类。
在试验区开采结构较为单一的煤层，具有1.10m的平均厚度和0.8的普氏系数[1]。
在煤层中，含有每吨18.59立方米的原始瓦斯含量和1.0MPa的瓦斯压力。
在这一工作面当中，采用的开采方式为倾斜长壁后退式仰斜开采，900m的倾向推进长度和108m的走向布置长度。
在工作面的运输斜巷当中，向煤层大顺层进行钻孔，同时进行深孔控制预裂爆破，对煤层中的瓦斯进行预抽。
在爆破中，保持87mm的爆破孔径、60m的孔深、40m的装药长度、每米0.922kg的平均装药密度。
在一定的距离间隔中，平行布置94mm的孔径、70m孔深的瓦斯抽放孔，并在随后将其作为效果检验孔和爆破控制孔。
预抽超前距离为300m到500m，超前时间在6个月以上。
2.测定表面积和孔隙结构对试验管的原始体积，利用氦气进行测量，然后抽真空整个分析系统，使其达到0.67Pa，并将其中的杂质气体去除。
基于0.43nm的氮气分子直径，试验样品的孔隙率能够达到0.86nm的最小值。
同时利用相应的理论和模型，对煤体的孔容分布、孔表面积、孔径分布、比表面积等进行计算。