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1、第二章 落煤作业第一节 爆破落煤爆破采煤工艺，简称“炮采工艺” 。是指在长壁工作面用爆破方法破煤、人工装煤、输 送机运煤和单体支柱支护的采煤工艺。炮采除运煤的工序实现了机械化外，其余的工序全 部是人工操作。炮采工作面的装备有：钻眼工具用煤电钻、麻花钻杆与合金钻头；运煤设 备一般使用轻型刮板输送机；支护材料用木柱、木棚、摩擦式金属支柱与金属铰接顶梁或 单体液压支柱与金属铰接顶梁配套的支架支撑顶板；回柱用人工的方法或简单的回柱机具 或者配备回柱绞车。随着支护设备的改进，很多矿都采用单体液压支柱和 型梁、铰接顶 梁来支护。 炮采的优点是：适应性强，各种条件的采煤工作面均可采用，所需设备少，初期投资
2、小。 炮采的缺点是：回柱放顶工序安全风险大，顶板事故多，产量及效率低，工人劳动强 度大等。 爆破采煤的工艺过程是：爆破落煤及装煤、人工装煤、刮板输送机运煤、人工挂梁支 柱、推移输送机、人工回柱放顶等工序。 一、采煤工作面炮眼布置一、采煤工作面炮眼布置 （一）工作面炮眼布置 采煤工作面的炮眼布置包括炮眼布置方式、炮眼深度、角度和炮眼间距等内容。如图 2-1-1 所示，常用的炮眼布置方式有以下 3 种： 1.单排眼（图 2-1-1a） 。沿工作面只打一排炮眼，一般用于薄煤层或煤质松软、节理 发育的煤层。 2.双排眼（图 2-1-1b） 。是指沿工作面布置两排炮眼，布置形式有对眼、三花眼及三 角眼，
3、一般用于中厚煤层中。在煤质中硬时可采用对眼，煤质松软时采用三花眼，煤层上 部煤质松软或顶板破碎时可用三角眼。 3.三排眼（图 2-1-1c） 。也称五花眼，适用于采高较大的中厚煤层或煤质坚硬的煤层。炮眼角度应满足下列要求： 炮眼与煤壁的水平夹角一般为 50 80，煤质软时取大值，煤质硬时取小值。 为防止崩倒支架，应使炮眼眼底的最小抵抗线位于相邻两支柱之间，尽量减小支柱所受的 爆破冲击力。 炮眼在垂直面上与顶底板的夹角应为：靠顶板的炮眼一般可打成水平的，眼口距 顶板 0.51m；当顶板稳定、顶煤坚硬且又粘顶时，顶眼可取 510的仰角，眼底距顶板的距离为 0.10.5m，以不破坏顶板为原则；底眼俯
4、角可取 1020，眼底应接近底 板，防止丢底煤又不崩翻输送机。 炮眼的深度根据工作面的循环进度来定。 (二）薄煤层工作面炮眼布置 在厚度为 13m 以下的缓斜或倾斜煤层的工作面，炮采时，当煤质较软，可采用单排 眼爆破法，如图 2-1-2 所示。炮眼在煤壁中间或稍靠下方布置成一行，炮眼距顶板不得小 于 050.6m，眼距视煤质软硬及节理发育程度而定，一般为 10m 左右。炮眼水平角度 可与煤壁呈 600750左右的偏角，垂直角度可与顶底板平行或向下扎 50100，绝不可向上 挑，以免破坏顶板的完整性。图 2-1-2 单排眼布置（三）中厚煤层工作面炮眼布置 在厚度为 1.3m 一 3.5m 的缓斜
5、或中斜中厚煤层工作面炮采时，根据煤质软硬、节理状 况及采高大小来布置炮眼，使煤体完全爆破，不留顶煤或底煤。 采高在 1422m 之间，煤质较硬，顶板较好的工作面，可采用双排对眼(与薄煤层 单排眼布置相同)，如煤质在中硬以下可采用三花眼布置，如图 2-1-3 所示。顶眼一般距顶 板 0.4m 左右并与顶板平行，如顶板较好，煤层又粘顶,顶眼可上仰 50左右，但眼底距顶板 不得小于 05m，底眼一般下扎 50100，眼底距底板可小一些，以免丢底煤并有利于爆破 装煤。图 2-1-3 三花眼布置采高在 2.33.5m 的一次采全高回采工 作面打眼，煤质松软可采用三花眼布置，如煤质较硬，节理不太发育可采用
6、三排五花眼的 布置方式，如图 2-1-4 所示，炮眼与煤壁的水平角度在 500700之间，煤质较软时角度可 大一些，角度过大则降低炮眼利用率，过小对爆破有利，但影响进度。顶眼和腰眼一般打 水平眼，底眼下扎 l00150左右。因采高较高，打眼时一定注意煤壁的变化，以防片帮伤 人。 （四）急倾斜煤层炮眼布置和注意事项 在急倾斜煤层炮采工作面的炮眼布置方式，也根据煤质软硬及采高的大小来决定，一 般用单排眼，三花眼或双排对眼的布置方式。打眼时炮眼的方向必须是自下向上操作，以 利出粉防止夹钻杆，并应注意以下事项： 1. 打眼时必须站好位置，蹬靠支柱要稳。 2特别注意片帮、冒顶或上方滑下矸石。 3打眼时先
7、打顶眼，后打底眼，上下对照，打顶眼时应顺倾斜角与顶板平行方向操作。（五）工作面夹石较厚时打 眼 为了提高原煤质量，在夹石 较厚的工作面打眼，宜采用分次 打眼，分次爆破的方法来处理矸 石。具体方法是: 1.先在夹石下部的煤层打眼， 将夹石爆破下来捡放在采空区内， 然后再打眼爆破煤层。 2.如果夹石较厚在煤壁中部 并且适合一次采全高时，先在夹 石上部的煤层内打眼，先采夹石 上边的煤炭。如果顶板不好，可打临时点柱支撑，防止顶板冒落。将煤装运出去后，再在 夹石底部平行夹石打眼爆破处理夹石，并将矸石捡放到采空区内。最后打夹石下部煤层的 炮眼，采出下部的煤炭。 3.分次打眼爆破的炮眼布置方式，都是分别采用
8、单排眼布置方法。 （六）在刮板输送机机头(机 尾)处打炮眼 为了防止崩坏刮板输送机的机 头(或机尾)，宜采用单排眼分次爆 破的方法，如图 2-1-6 所示。先在图2-1-6 在机头处打眼方法 1-减速箱：2-电动机，3-炮眼，4-支柱图2-1-4 五花眼布置图 2-1-5 假顶下炮眼布置 a 一假顶下三花眼布置，b-假顶下双排眼布置距顶板约 1Om 处打顶眼，爆破后将煤装运干净，再打底眼。炮眼水平角度 500550，底 眼沿刮板输送机溜槽边沿下扎 150200，装药量要适当减少，同时上部已有自由面，就能 防止崩坏机头的事故。 （七）采煤工作面遇褶曲时打炮眼 当采煤工作面遇到褶曲时打眼方法是，炮
9、眼方向应该顺褶曲方向打，如图 2-1-7 所示。 褶曲下扎时，炮眼应顺褶曲下扎，顶眼距下扎的褶曲顶板 0.8m 左右，底眼距底板 06m， 顶底眼的水平角度均为 450左右。褶曲上仰时，炮眼也应该顺褶曲上仰，顶眼距顶板 08m， 底眼距底板 0.8m，水平角度均为 450左右。（八）工作面有淋水时打眼在有淋水的采煤工作面打眼时，为了防止淋水将电钻淋湿，造成潮湿连电或烧电机事 故发生，可将电钻外壳包好，或者用雨衣遮盖好再进行打眼。眼位应尽量放低一些，顶眼 距顶板 12m 左右，角度上仰 50l00，眼底距顶板不小于 05m 即可。图2-1-7 褶曲处打眼方法 a一褶曲下扎打眼方法：b-褶曲上仰打
10、眼方法（九）打放顶煤的炮眼 在放顶煤开采的工作面，放顶煤炮 眼一般都比较深 (36m)，打眼时先用 15m 长的钻杆，按与煤顶成 600700 角向上打眼，然后再用 20m 长的接杆 将炮眼打到 36m 深，如图 2-1-8 所示。二、钻眼作业及要求二、钻眼作业及要求 （一）煤电钻工操作规程 1.装备与检查工作 （1）使用前检查电煤钻外壳有无裂纹式破裂，螺丝、螺帽是否松动，插销是否完整。 （2）电缆接头要严密结实，如有“鸡爪子” 、 “羊尾巴” 、明接头或断相不准使用。 （3）检查综合保护设备是否灵活可靠，如失灵应停止使用。 （4）拿电钻时，务必抓提手把或用绳拴好背在肩上，严禁用电缆直接拖拽电
11、钻。 （5）检查开关是否灵活好用。 （6）准备好已打磨锋利的钻头。 （7）检查支柱和顶板情况，要敲帮问顶。如有冒顶危险时要及时处理。 （8）检查旋转方向是否倒转，声音是否正常。 （9）打眼时禁止带帆布手套和线手套，工作服袖口必须绑扎好，系好钮扣，以免被钻 杆咬住。 （10）电缆必须悬挂好，特别是横过输送机时，要悬吊妥善，以防溜子开动时拉断。图 2-1-8 放顶煤打眼方法（11）检查工作地点通风、瓦斯情况，瓦斯含量超过规定时，不能使用电钻打眼。 （12）检查支架和帮、顶情况，有危险及时处理。（13）检查上班有无丢炮、瞎炮等情况。 （14）工作面倾角大时，检查工作地点上方是否设好挡板，以免滚落煤块
12、或物料碰人。2.打眼工作及注意事项 （15）打眼时应严格按照作业规程规定的炮眼布置方式、炮眼深度及炮眼角度执行。 如有特别变化，应经现场班长同意方可改变。 （16）用镐点眼定位，启动电钻用力要适当，电钻开动后要注意钻杆的进度，每隔一 定时间，要把钻杆往外拉一拉，以便排除煤粉。 （17）打眼时用力要均匀，不准强推硬压。 （18）打眼时应时刻注意溜子的上方，以防被溜子拉下大块煤、矸和其它物料碰伤， 在薄煤层横跨溜子打眼时应停溜子，机采工作面打眼时应预防牵引链弹人。 （19）禁止在老炮眼内重新打眼。 （20）电钻在运转中，若发现启动困难或有其他故障时，应停止打眼，进行检查，以 免烧坏电机。 （21）
13、由于操作不当或碰到较硬的岩石等原因，致使电钻发热时，应把电钻放在干燥、 通风处，待温度降低后再使用。 （22）要随时注意电机减速箱、风扇的运转情况。如外壳温度过高时，应停止使用。 （23）电煤钻必须用四芯电缆，接地必须完好，并按规定使用，以保证工作安全。 （24）电钻不用时，应把钻杆拔出，盘好电缆，要放顶板完好或指定地点，防止损坏。（25）工作完毕后，应先切断电源，然后拔出防爆插销。 （26）为操作安全，要爱护电钻。各部件如有损坏，要及时更换。 3.其它 （27）电钻出现故障，打眼工不能处理时，应及时找机电维修工进行检修。 （28）机电维修工，应经常主动地和打眼工配合，使电钻处于正常状态。 （
14、二）单人打眼操作和特点 单人打眼适用于轻型煤电钻，在软煤或中硬煤层中打眼。其操作要求如下： 1基本动作。 抱钻。两手紧握电钻手把,身体可紧贴电钻后盖，右脚(或左脚)稍向前站，身体也前 倾，两脚叉开，两眼向前看注意前进方向，并随时环视四周，身体保持用力的姿势。定眼位。根据工作面地质条件定好炮眼位置，用手镐在眼位刨出能放钻头的小窝； 或者用 1520cm 长的套筒，套在钻杆适当位置，定眼位时用手紧握套筒，直接对准眼位入 钻。入钻。先垂直煤壁对准眼位，将手把开关断续地开动几次，钻进到能支持钻杆的深 度(约 50-100mm)，然后再调整角度正式推进。 推进。钻进时钻杆前进的力量，主要是靠人力推动，所
15、以要善于运用力量，在任何 时候用力的方向，都要与炮眼的方向一致，不要偏斜用力以免别住钻杆。同时要根据煤层 的软硬和排出煤粉多少来决定用力大小，并注意听电钻的响声不能用力过猛。退钻。钻进到要求的深度后停止推进，使电钻旋转来回拉动钻杆，排除煤粉后再停 电钻。然后一手提钻一手扶着钻杆，顺着炮眼的方向向后退钻。 2打顶眼。一般顶眼靠近顶板，位置较高，入钻时一手握住电钻手把，把电钻提起靠在同侧的腿上，另一只手将钻杆向上正对顶眼眼窝，然后开动电钻，如图 2-1-9a 所示。钻进 50mm 时 不停钻，一手托扶电钻后盖一手紧握手把，一面向后退一面将电钻举起来，同时找好角度 向前推进，如图 2-1-9b 中
16、2 的位置。这时人的身体向前倾斜站立，可借体重用两手平稳地 把握住电钻手把向前推进，如图 2-1-9c 所示。钻进达到要求深度时，停止推进，但不停钻 把钻杆慢慢向后退，退到钻杆长度一半时，取下电钻一手提着，另一手抽出钻杆重新安好。图 2-1-9 打顶眼单人操作方法 a-入钻;b-移动位置(1-入钻位置， 2 一按规定角度打眼位置);c-推进3.打腰眼。腰眼相当于人的腰部位置，入钻与打顶眼相同，如图 2-1-9a 所示。打入 50mm 后换一 只手握住电钻开关，用双手握住电钻手把旋转一个角度抬起，使电钻和腰眼一般高，同时 找正角度，2-1-9b 中 2 的位置。然后手紧贴电钻后盖，向前推进如图 2-1-9c 所示。腰眼 打够深度后；退钻方法与打顶眼时相同。 4打底眼。 一般底眼高 200500mm，入钻方法同前，只是眼位低钻位也应放低，如图 2-1-10a 所 示。找正角度后(图 2-1-10b)，把电钻稍微抬起，按规
