[科普中國]-炮采工藝

炮采工藝又稱爆破采煤工藝，是指在長壁工作面用爆破方法破煤和裝煤、人工裝煤、輸送機(jī)運(yùn)煤和單體支柱支護(hù)的采煤工藝。爆破采煤工藝應(yīng)用于采礦學(xué)科，其材料是炸藥。

簡介爆破采煤主要包括落煤、裝煤、運(yùn)煤、支護(hù)、采空區(qū)處理等工序。其特點(diǎn)是爆破落煤，爆破及人工裝煤，機(jī)械化運(yùn)煤，用單體支柱支護(hù)工作空間頂板。隨著技術(shù)裝備的發(fā)展，我國炮采工藝經(jīng)歷了三個(gè)主要發(fā)展階段：建國初期改革采煤方法，推行長壁采煤工藝，工作面采用拆移刮板輸送機(jī)運(yùn)煤、木支柱支護(hù)頂板，生產(chǎn)效率很低，工作極為繁重，勞動(dòng)條件差；20世紀(jì)60年代中期開始，采用能力較大、能整體前移的可彎曲刮板輸送機(jī)運(yùn)煤，用摩擦式金屬支柱和鉸接頂梁支護(hù)頂板，使工作面單產(chǎn)和效率有較大提高，勞動(dòng)強(qiáng)度有所降低；進(jìn)入20世紀(jì)80年代，炮采工作面的裝備和技術(shù)手段更新速度加快，用防炮崩單體液壓支柱代替摩擦式金屬支柱，工作空間頂板得到有效控制，生產(chǎn)更加安全，支護(hù)工作效率提高，而且工作面輸送機(jī)裝上鏟煤板和可移擋煤板，使80%~90%的煤在爆破和推移輸送機(jī)時(shí)自行裝入輸送機(jī)，同時(shí)工作面采用大功率或雙速輸送機(jī)運(yùn)煤和毫秒爆破技術(shù)，進(jìn)一步提高了生產(chǎn)效率。1

主要工藝1．爆破落煤

爆破落煤由打眼、裝藥、填炮泥、聯(lián)炮線及放炮等工序組成。一般采用電煤鉆打眼，按照不同的煤層條件，采用不同的炮眼布置方式。

2．裝煤與運(yùn)煤

炮采工作面裝煤是一項(xiàng)笨重的體力勞動(dòng)。放炮崩落下來的煤炭除少量落人輸送機(jī)外，大部分依靠人工鏟裝，為了減輕裝煤工作的勞動(dòng)量，應(yīng)大力推廣使用攉煤機(jī)和提高爆破裝煤技術(shù)。一采煤工作面的運(yùn)煤方式主要與煤層的傾角有關(guān)。傾角大于25°時(shí)，可在工作面敷設(shè)鐵溜槽或搪瓷溜槽，煤炭借助重力實(shí)現(xiàn)自溜運(yùn)輸。自溜運(yùn)輸是一種最簡單、最經(jīng)濟(jì)的運(yùn)輸方法。當(dāng)煤層傾角較小，一般采用刮板輸送機(jī)運(yùn)輸，根據(jù)工作面產(chǎn)量大小分別采用不同型號(hào)的刮板輸送機(jī)。采煤工作面完成一次爆破落煤后，工作面就向前移動(dòng)一定的距離，為了進(jìn)行下一次采煤工作，必須把輸送機(jī)(或溜槽)搬移到新的位置，簡稱移溜。

3．工作面支護(hù)

為了保證采煤工作連續(xù)正常地進(jìn)行，必須對(duì)采煤工作面進(jìn)行及時(shí)支護(hù)。炮采工作面的采場支護(hù)，大多采用摩擦式金屬支柱及鉸接頂梁，采用單體液壓支柱支護(hù)的工作面日益增多，木支柱支護(hù)正被逐步淘汰。

4．采空區(qū)處理

隨著采煤工作面不斷向前推進(jìn)，頂板懸露的面積越來越大，為了保證工作面安全正常生產(chǎn)，除了保證設(shè)備運(yùn)行、人員行走、材料運(yùn)輸及通風(fēng)所必須的。

操作流程操作準(zhǔn)備一、向班（組）長接受任務(wù)，填寫領(lǐng)料單。領(lǐng)料單要注明當(dāng)班使用炸藥和雷管的品種、數(shù)量，并經(jīng)區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)簽字、加蓋區(qū)隊(duì)公章。

二、領(lǐng)取發(fā)爆器，檢查發(fā)爆器外觀是否完好，充電后氖燈是否明亮，是否按期校驗(yàn)合格，否則不得領(lǐng)用。不得用短路的方法檢查發(fā)爆器。

三、領(lǐng)取爆破母線，檢查母線長度、規(guī)格和質(zhì)量，給母線接頭除銹、據(jù)結(jié)并作絕緣帶包好。

四、備齊木（竹）扦、木（竹）質(zhì)炮棍、水炮泥袋。炮棍的直徑應(yīng)略大于藥卷直徑。

五、持領(lǐng)料單到爆烽材料庫領(lǐng)取炸藥與電雷管，檢查領(lǐng)取的炸藥、雷管品種、數(shù)量及雷管編號(hào)是否相符，是否已經(jīng)過期或嚴(yán)重變質(zhì)。

六、要將爆炸材料直接運(yùn)送臨時(shí)存放地點(diǎn)，嚴(yán)禁中途停留。運(yùn)送時(shí)必須遵守下列規(guī)定：

1.電雷管必須由爆破工親自運(yùn)送,炸藥應(yīng)由爆破工或在爆破工監(jiān)護(hù)下由熟悉相關(guān)規(guī)定的其他人員運(yùn)送。

2.電雷管和炸藥必須分裝在不同的具有耐壓和抗撞擊、防震、防靜電的非金屬容器內(nèi)，嚴(yán)禁裝在衣袋內(nèi)。

3.攜帶爆炸材料的人員不得與其他人乘坐同一輛列車，并要乘坐靠尾部的車輛，每車不超守2人。

4.嚴(yán)禁用刮板輸送機(jī)、帶式輸送機(jī)等運(yùn)送爆炸材料。

操作順序爆破工按以下順序操作：

領(lǐng)取工具→領(lǐng)取爆炸材料→運(yùn)送爆炸材料→存放爆炸材料→裝配起爆藥卷→檢查炮眼、瓦斯→進(jìn)行處理→裝藥→撤離人員、設(shè)警戒→檢查瓦斯→連線→做電爆網(wǎng)絡(luò)全電阻檢查→發(fā)出信號(hào)→起爆→爆破后檢查→撤警戒→收尾工作。

正常操作一、準(zhǔn)備好足夠的炮泥和水炮泥。

二、按當(dāng)時(shí)爆破需用數(shù)量裝配起爆藥卷。裝配時(shí)必須遵守下列規(guī)定：

1.由放炮員裝配，不得由他人代替。

2.在頂板完好、支架完整、避開機(jī)械和電器設(shè)備、干燥的安全地點(diǎn)裝配。嚴(yán)禁坐在爆炸材料箱上裝 配。

3.裝配時(shí)，必須防止電雷管受震動(dòng)或沖擊，防止折斷腳線及損壞其絕緣層。

4.從成束雷管中抽出單個(gè)電雷管時(shí)，應(yīng)將成束的電雷管腳線順好，拉住前端腳線將電雷管抽出，不得手拉腳線硬拽管體或手拉管體硬拽腳線。

5.電雷管必須由藥卷的頂部裝入，先用木（竹）扦在藥卷的頂端中心垂直扎好略大于電雷管直徑的孔，然后將電雷管全部插入孔眼，將腳線在藥卷上拴一個(gè)扣，剩余的腳線全部纏在藥卷上（名挽好），并將腳線扭結(jié)成短路。

6.裝好的起爆經(jīng)卷要立刻整齊地?cái)[放在容器內(nèi)，點(diǎn)清數(shù)量，防止遺失，嚴(yán)禁隨地亂放。

三、裝填炮眼工，爆破工要與班（組）長、瓦斯檢查員對(duì)工作及炮眼進(jìn)行全面檢查，對(duì)所檢查出的問題，應(yīng)及時(shí)處理凡有下列情況之一者，不準(zhǔn)進(jìn)行裝藥：

1.裝藥地點(diǎn)20范圍內(nèi)風(fēng)流中，瓦斯?jié)舛冗_(dá)到1%時(shí)。

2.裝藥地點(diǎn)20米范圍內(nèi)有煤塵堆積飛揚(yáng)時(shí)。

3.工作面風(fēng)量不足或風(fēng)向不穩(wěn)定時(shí)。

4.工作面控頂距離超過規(guī)定，支架損壞、架設(shè)不牢、支護(hù)不全，傘檐、裝藥地點(diǎn)有片幫危險(xiǎn)時(shí)。

5.工作面有明顯來壓現(xiàn)象時(shí)。

6.炮眼內(nèi)發(fā)現(xiàn)異狀，有壓力水、溫度驟高驟低、瓦斯突增、炮眼出現(xiàn)塌陷、裂縫、煤巖松散、透采空區(qū)等情況時(shí)。

7.炮眼的深度、角度、位置不符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定時(shí)。

8.炮眼內(nèi)煤（巖）粉未清除干凈時(shí)。

9.發(fā)現(xiàn)拒爆未處理時(shí)。

10.高瓦斯礦井和低瓦斯礦井高瓦斯區(qū)工作面采用反向起爆未制定安全措施或應(yīng)落實(shí)的安全措施而未落實(shí)時(shí)。

四、按作業(yè)規(guī)程的裝藥量和起爆方式裝藥。

1.用炮棍先將藥卷輕輕地推入眼底，推入時(shí)用力要均勻，使藥卷緊密接觸，嚴(yán)禁沖撞或搗實(shí)藥卷。所有藥卷聚能穴朝向要與起爆藥卷相同。

2.正向起爆的起爆藥卷最后裝，藥卷聚能穴朝向眼底，要一手推引藥，一手松直腳線，但不要過緊，不得損傷腳線；反向起爆的起爆藥卷最先裝，藥卷聚能穴朝向眼口，要一手拉住腳線，一手用炮棍將爆藥卷輕輕地推入眼底。

五、裝填炮泥：

1.先緊靠藥卷填上30~40毫米的炮泥，然后按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的數(shù)量裝填水炮泥，再在水炮泥外端用炮泥將炮眼封實(shí)。不得使用漏水的水炮泥。

2.裝填時(shí)要一手拉腳線，一手填炮泥，用炮棍輕輕用力將炮泥慢慢搗實(shí)，用力不要過猛，防止搗破水炮泥。炮眼裝填完后，要電將雷管腳線懸空。

3、封泥長度要符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定，一般應(yīng)將炮眼填滿。炮眼深度為0.6~1米時(shí)，封泥長度不得小于炮眼深度的二分之一炮眼深度超過1米時(shí)，封泥長度不得小于0.5米；炮眼深度超過2.5米時(shí)，封泥長度不得小于1米。

六、按作業(yè)規(guī)程規(guī)定要求設(shè)置警戒

1.必須由班（組）長親自布置專人在可能進(jìn)入爆破地點(diǎn)的所有通路上預(yù)設(shè)的警戒線處擔(dān)任警戒。

2.警戒線必須設(shè)在頂板完好、支架完整的安全地點(diǎn)，并設(shè)置警戒牌和欄桿（或拉繩）。

3.爆破時(shí)，所有人員都應(yīng)在警戒線之外。

4.工作面與其他地點(diǎn)（采掘工作面、作業(yè)地點(diǎn)或巷道）相距在20米以內(nèi)時(shí)，必須在其他地點(diǎn)以外處設(shè)置警戒，并在裝藥前、爆破前檢查瓦斯。

七、連線前，爆破工要和班（組）長、瓦斯檢查員對(duì)爆破地點(diǎn)進(jìn)行第二次檢查，對(duì)查出的問題及時(shí)處理，在瓦斯檢查符合規(guī)定時(shí)方可連線。

八、連線：按照作業(yè)規(guī)程規(guī)定的連線順序先連接雷管腳線，可由經(jīng)過專門訓(xùn)練的班（組）長協(xié)助爆破工進(jìn)行。2

注意事項(xiàng)健全通風(fēng)系統(tǒng)技術(shù)人員在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，要在同一個(gè)區(qū)域里面劃分好風(fēng)流的流向，合理安排采掘順序，堅(jiān)決杜絕不合理的串聯(lián)通風(fēng)，另外就是要保證全風(fēng)壓通風(fēng)在掘送巷道期間建好防火門套進(jìn)風(fēng)巷道、回風(fēng)巷道要保持支護(hù)完整和正常的通風(fēng)斷面，上山內(nèi)必須設(shè)立正反兩個(gè)方向的風(fēng)門，并且要做到有專門的人看管，不可以運(yùn)料只能允許人通過。并且要堅(jiān)固耐沖擊肪止出現(xiàn)風(fēng)門遭破壞造成風(fēng)流短路?；仫L(fēng)道與工作面要刀刀采透。合理布置巷道腔制好循環(huán)進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口，使得風(fēng)流流暢不受阻礙，合理配風(fēng)風(fēng)的量，不宜過多，不宜過少，風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)，就是以能把瓦斯的濃度吹散到標(biāo)準(zhǔn)濃度為宜。

防塵工作在開采之前，要對(duì)開采的煤礦部分進(jìn)行高壓注水，在爆炸之前要對(duì)采空區(qū)域噴灑水肪塵管路，接設(shè)到回風(fēng)道、機(jī)道和打眼道內(nèi)，距工作面出口不宜太近。所做的這些措施都是為了防止灰塵和粉塵的濃
度過高，當(dāng)濃度高出上限時(shí)就會(huì)引發(fā)爆炸。

防火工作火災(zāi)之患猛于虎，這并非是空穴來風(fēng)，古往今來由于火災(zāi)釀成慘劇的事例不計(jì)其數(shù)。對(duì)于煤礦的防火工作健全監(jiān)測系統(tǒng)時(shí)刻監(jiān)測瓦斯等的濃度，一旦發(fā)現(xiàn)濃度有升高的趨勢(shì)，應(yīng)刻查明地點(diǎn)及時(shí)處理火災(zāi)隱患。每當(dāng)開采完一個(gè)區(qū)域的煤礦就應(yīng)該及時(shí)封閉這個(gè)區(qū)域，可以采取灌砂或者是灌漿的方式，阻止在進(jìn)行下一個(gè)區(qū)域的開采工作時(shí)這個(gè)區(qū)域發(fā)生火災(zāi)影響煤礦開采的進(jìn)度。對(duì)于開采人員，要嚴(yán)格管理制度，嚴(yán)禁易燃易爆或者是可能導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸的物品進(jìn)去煤礦，開采區(qū)在管理制度方面杜絕火災(zāi)的發(fā)生。3

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張尉 - 副教授 - 西南大學(xué)