底眼位于煤层下部。它的作用是首先将煤层下部的煤抛出,增加自由面,给腰眼和顶眼的爆破创造 条件。
腰眼(中间眼)位于煤层顶板与底板之间。它的作用是进一步扩大底眼掏槽,保证顶眼对顶板震动极小的情况下将煤爆落。
顶眼位于腰眼之上,顶板以下。它的作用是将煤沿顶板爆落而不留顶煤。
在各种技术和地质条件下,根据回采工作面采高、煤质软硬、煤层的节理和层理以及顶底性质,可采用不同的炮眼排列形式。
单排眼:一般用于煤层厚度在1米以下的薄煤层,或煤质软、节理发育的中厚煤层中。
双排眼:一般用于采高较小的中厚煤层。煤质中硬时可采用对眼,煤质较软时可采用三花眼
三排眼(即五花眼),用于煤质坚硬或采高较大的中厚煤层工作面。
(三)炮眼布置的有关要求:
1、炮眼角度:为了打眼操作和爆破时不崩倒支架,炮眼与煤壁在水平面上的夹角(水平角)一般为550~750。煤质较软取大值,煤质较硬时取小值。由于绝大多数炮眼都是在一个自由面的条件下爆破,所以炮眼 的水平角不能过大,否则将降低炮眼利用率使煤体得不到充分的爆破。但炮眼的水平角也不能太小,否则爆破时将大量煤块抛向采空区,并易于崩倒工作面支架,不仅增加了人工清扫浮煤工作量,造成煤炭资源损失,而且不利于安全生产。
2、炮眼深度:回采工作面炮眼的深度取决于一次推进(循环)进度和炮眼的角度。炮采工作面一般多采用小进度,一次推进(循环)进度约1.0~1.2米,炮眼深度要大于循环进度0.2米,故钎杆长度约1.5米。采用小进度,可使每眼装药少,可实行一次多放炮,以较好的实现爆破装煤,提高爆破自装率,顶板受震动小,悬顶面积 小,有利于顶板管理。
3、炮眼的装药量:回采工作面的炮眼装药量,是指每米炮眼的炸药用量。它是依据煤层硬度、炮眼间距、炮眼深度而确定的,并与工作面的采高、循环进度有关。
爆破效果的好坏,并不单纯取决于炮眼装药量的多少,而是炮眼 排列、角度、眼距、眼深等各爆破参数综合作用的结果。
二、掘进工作面的炮眼布置
在区位巷道掘进中,正确布置炮眼,合理确定炮眼的数目、深度、角度、眼距等布置参数,是取得良好爆破效果的前提,合理的炮眼布置能保证:爆破后所形成的断面符合设计要求,不欠挖,不超挖,而且巷道的方向与坡度也符合设计规定;爆破下来的岩石块度和堆积状况便于岩石的装运;爆破时对巷道围岩震动小,不崩倒棚子,利于巷道维护;爆破时每立方米岩石的炸药和雷管消耗量低,钻眼工作量小,而炮眼利用率高。
巷道掘进工作面的炮眼,按其用途和位置不同可分为掏槽眼、辅助眼、和周边眼三种。
巷道掘进工作面的炮眼布置影响因素较多、变化较大,故不能一成不变,必须根据岩石性质、断面形状和大小、炸药性能等有关因素,正确选择掏槽方式、合理确定布置参数和各类炮眼的装药量。
(一)炮眼布置
1、掏槽眼的布置:通常掘进工作面仅有一个自由面。自由面愈少,岩石的夹制作用愈大,爆破效果愈低。要获得较好的爆破效果,就必须人为地制造自由面,进行工作面掏槽,使其他炮眼在有利的条件下发挥作用。掏槽工作关系到全断面爆破能否取得预想效果的重要一环。由于掏槽眼的爆破是在岩石夹制作用比较大的条件下进行的,通常很难获得打多深的炮孔就掏出多深槽的效果,一般只能掏出炮眼深度80~90%的槽硐。如果掏槽眼的深度和其他炮眼深度一样,其他炮眼的利用率就会更低,因而掏槽眼的深度比其他炮眼要加深200~300毫米。
根据掏槽眼的方向不同,掏槽方式分为斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽三类。
(1)斜眼掏槽:各掏槽眼不与巷道轴线平行而与工作面成一定角度,这类掏槽叫做斜眼掏槽。其特点是:掏槽面积大,可以充分利用已有的自由面,易保证掏槽效果,眼位易于掌握,钻眼技术要求不高,全断面一次爆破需要的雷管段数较少,能将槽硐内岩石抛出,形成有效辅助自由面。但炮眼深度受巷道宽度的限制,不便深孔作业;多台钻同时作业时,互相干扰大;掏出的槽硐槽口大槽底小,使辅助眼的爆破最小抵抗线不一致,若角度掌握不好,往往影响爆破效果;岩石抛掷距离较大,除给清道和装岩造成困难外,还容易崩坏支架和设备。这种掏槽适应于一般煤矿常见的岩石条件和现有技术装备条件,故在断面较大、眼深2米以下的浅眼爆破中应用较为普遍。
①单斜掏槽 ②扇形掏槽 ③锥形掏槽 ④楔形掏槽
(2)直眼掏槽:所有槽眼都垂直于工作面,彼此间距较小,且严格保持平行;留有不装药的空眼作为装药槽眼爆破时的自由面和破碎岩石的膨胀空间。
(3)混合掏槽
2、周边眼和辅助眼的布置
(1)周边眼的布置:是控制巷道成型的关键,应达到光面爆破的要求,使掘出的巷道轮廓基本符合设计要求。
(2)辅助眼的布置:掏槽眼和周边眼布置妥当后,在其以槽硐为中心层层布置辅助眼,辅助眼与周边眼的眼底应尽量落在同一深度的平面上。辅助眼的眼距视岩石性质而定,一般为500~800毫米。
三、联线方式
1、串联:是把相邻电雷管的脚线彼此联接起来,然后再把两端脚线通过端线与母线联结起来,母线接到电源上。这种网络节省导线,联线简单,操作方便,不易误联或漏联,联线后便于检查,网络所需总电流小,适用于放炮器作电源,使用安全。其缺点是只要一只雷管断路或任何一点未接牢固,就会导致整个网络不爆。
2、并联:是将各个雷管的两根脚线分别联在两根端线上,通过母线与电源相连。这种联线方式又可分为分段 并联和并簇联两种。
并联网路的特点是:个别雷管导通与否不影响整个网路的通断;所需网路总电流较大,母线电阻、接头质量及电源内阻对网路电流影响较大,故应特别注意接好每个接头。
3、串并联和并串联
串并联网路是组内雷管串联,组与组之间并联的联线方式。其显著优点是在同样条件下能起爆的雷管数目较多;缺点是联线复杂、容易出错。使用中必须均匀分组,各组串联雷管数一定要相等,所有并联处尽量采用并簇联或闭合反向分段并联。
并串联是组内并联,组与组之间串联的网路。其特点 与串并联相似,但现场很少采用。
第二节 爆破安全
一、放炮前的准备工作 1、火工品的领取和运送
放炮员在下井之前,要按本班放炮的需要,提出火工的数量到消炎火工库领取,并当面查清品种和数量。放炮员领取的火工直接向工作地点用人力运送时,必须分别装在坚实的非金属容器里,并在容器上加锁。严禁将炸药或雷管装在衣服的口袋里或麻袋中。雷管必由放炮员亲自运送,炸药由放炮员或监炮员运送。行走中要注意离开电缆和金属导体,前后要保持行当的距离。放炮员将火工运送到作业地点后,必须装在具有耐压和抗冲撞、防震、防静电的非
金属容器内。电雷管和炸药不应装在同一容器内,应分装在不同的专用箱内。并加盖上锁。
2、装配引药
制作引药要在放炮地点附近,选择顶板好,支架 完整,避开电缆、铁轨、铁管、钢丝绳、金属支柱等导电体和电气设备的安全地点进行。制作引药时严禁乱扔、乱放雷管和炸药,并禁止坐在火工箱上操作。
领取的电雷管都是成把的,抽取单个雷管时,应该先把电雷管脚线理顺,然后一只手攥住雷管脚线散尾一端,另一只手把单个雷管管体放在手心,大姆指和食指捏住管口一端脚线,用力均匀地将雷管管体抽出。
电雷管只许由药卷的平头装入。装入的方法有两种,一种是用一根比电雷管直径稍大的尖头竹棍或木棍,在药卷平头扎一个圆孔,把电雷管全部插入药卷中,然后用脚线缠绕固定。操作时不得用电雷管代替尖棍扎眼。另一种是把药卷平头的封口打开,用两个手掌把炸药揉搓松软,然后把电雷管沿药卷端面中心全部插进去,用脚线把封口扎住。除此而外的装配方法,诸如把电雷管直接从药卷侧面插进去、把电雷管捆在药卷的侧面、把电雷管插入药卷带窝心的一头,都是不正确的。
引药装配好以后,必须把电雷管脚线未端扭结在一起,造成短路,以防触电引爆。并在清点数量后,顺次摆放在火药箱内准备使用,不准乱放,不得遗失。
3、装药
正向装药:将炸药聚能穴的一端朝向眼底,将做好的引药放在炮眼的最外端,此装药方法为正向装药。
反向装药:将引药平头的一端放入炮眼的最底端,其它炸药聚能穴一律朝外,依次装入所需的炸药量,此装药方法为反向装药。
不论正向装药,还是反向装药,引药和其他药卷的聚能穴指向