2022年xx煤矿穿层钻孔深孔预裂爆破工作总结 .pdf

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1、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 月精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 目录摘要 3 1 白皎煤矿基本情况4 1.1 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

2、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13 2.1 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17 3.1 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 17 3.1.22382 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

3、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20 3.2.22382 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。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 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

4、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 0.000.02 m2/（MPa2d） ，使抽采钻孔难以准确控制和抽采。随着矿井生产力水平的发展，机械化程度提高，造成采掘接替更加紧张，合

5、理的接替顺序、时间被打乱。局部地点抽采不充分、预抽率未达到规定范围等导致在采掘过程中的瓦斯涌出异常、炮后瓦斯超限、甚至发生煤与瓦斯突出，给矿井安全生产造成巨大的威胁。本课题是在底板道钻场中施工一个爆破孔，通过在该钻孔内装药爆破，造成该爆破孔周边一定范围内煤体或岩体裂隙增加，爆破孔周边一定范围内围岩应力重新分布，通过钻场内爆破孔周边的抽采钻孔控制，提高抽采钻孔单孔抽采量、提高矿井预抽率，解决采掘工作面炮后瓦斯超限及煤与瓦斯突出的问题，并最终达到提高矿井安全生产效率的目的。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - -

6、 - -第 3 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 1白皎煤矿基本情况1.1企业概况白皎煤矿位于四川省宜宾市珙县巡场镇，为四川省大型国有企业-四川煤炭产业集团下属芙蓉集团实业有限公司煤矿。矿井由重庆煤矿设计院设计，1965年 4 月开工建设， 1970 年 7 月简易投产，设计能力为120 万吨/年，20XX 年核定生产能力为 75 万吨/年，20XX 年实际产量为 82.754万吨，是建矿以来最高产量，近年来由于灾害严重，产量程逐年下滑状态，实际生产能力仅有4550 万吨。白皎煤矿位于珙县巡场镇南5km，走向长 14.5km 南北宽 2.54.4km，面积39.0682

7、km2。东以洛普河（长宁河上游）为图 1.1 矿井交通位置图自然边界与珙县二号井田相隔，西以X 号勘探线与芙蓉井田毗邻， 上至小煤矿开采下限，下至原技术边界 （即 0 号勘探线以西至-50m 标高，0 号勘探线以东至 -200m 标高） 。地理坐标为：东经104 39521044552，北纬 282230 282845。区内交通便利，宜珙铁路通过井田北缘，有专线从伍家岩站到井口。 宜珙铁路往北经内宜铁路于内江与成渝线相连。公路交通四通八达， 巡场是矿区的交通中心， 往北可达宜宾市， 向南经珙县、往西经高县可达云南，东经兴文县、泸州市可达贵州（见图1.1） 。精品资料 - - - 欢迎下载 -

8、- - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 1.2煤层赋存及地质条件矿井所在区域为四川盆地与云贵高原的接壤地带，山系走向与构造线方向基本一致，大体呈东西向，地势南高北低。井田位于珙长复式背斜之次级褶曲双河背斜南翼西端，井田内除出现局部小型波状起伏外，基本上是一缓倾斜的单斜构造，倾向一般200230，倾角 726，由西向东逐渐增大。井田内出露的地层由老到新为：下二叠统茅口组(P1m)，上二叠统峨眉山玄武岩组(P2)和宣威组 (P2x) ，下三叠统飞仙关组 (T1f) 和嘉陵江组

9、 (Tlj) ，总厚约1000m 。煤系地层为宣威组，平均厚度131.3m。煤系地层宣威组含煤514 层，其中可采和局部可采煤层共三层，即B3、B2、B1，系近距离煤层。煤层总厚平均为 8.1m，可采煤层总厚平均为4.79m。可采煤层 (B3、B1煤层) 集中于宣威组第二段中上部 720m范围内。矿井主要煤层厚度、间距及顶底板岩性见下表。主要煤层层位、厚度、顶底板岩性表煤层代号厚度m 倾角度间距m 煤层特征顶板岩性底板岩性二煤层（B3）0.644.2 1.37 717 煤层结构简单至复杂，夹石多为粘土岩、泥岩。砂质泥岩、泥质灰岩及细砂岩粘土岩011.8 3.5 三煤层（B2）01.50 0.8

10、2 煤层结构简单，井田中部不可采，为区内不稳定煤层。砂质泥岩粘土岩或粉砂岩09.2 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 四煤层（B1）0.644.36 2.04 2.5 煤层结构复杂，具23层夹矸，夹矸0.051.10m，为粘土岩、炭质泥岩。往深部厚度变大，属稳定煤层。细砂岩及砂质泥岩粘土岩1.3矿井开拓方式及回采工艺矿井采用中央平硐（主、副平硐）加暗斜井的开拓方式。主平硐井口坐标为 X=3143320 、 Y=35471708 、

11、 Z=+452m ； 副平硐井口坐标为X=3143325 、 Y=35471664 、Z=+452m ；主平硐用作进风和运输，副平硐用于进风和行人。各水平沿煤层走向分东、西翼采用盘(采)区前进式的煤层群联合布置巷道，各盘(采)区由东向西分别为23、21、20、22、24 等盘区，盘（采）区走向长 8001000m，倾斜长 6001000m。矿井各煤层均采用走向长壁后退式采煤法，先采 B2煤层(相对较弱的突出煤层，作为矿井保护层进行首采)，后采 B3、B4煤层。落煤方式为综合机械化采煤，现矿井有一个厚煤层综采和一个薄煤层综采，另有一个炮采队，主要负责边角煤回收。1.4矿井灾害情况【1】 、矿井瓦

12、斯白皎煤矿瓦斯灾害非常严重，煤层瓦斯含量分别为：B2煤层 18.26m3/t 、B3煤层 18.73 m3/t 、B4煤层 18.86m3/t, 已测煤层瓦斯压力最大3.2MPa 。井田内地质构造复杂，每平方公里就有断层多达27.2 条，生产揭露落差大于2m的断层多达千余条，构造至使原岩水平应力达到垂直应力的2.8 倍。在已测煤层瓦斯压力为 1.573.2MPa的情况下，矿井瓦斯灾害异常严重，投产至今已发生突出精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 25 页 - - - - - - -

13、 - - - 227次，其中特大型突出7 次，大型突出 10 次，次大型突出 50 次，平均每次突出煤量 169.62t ，突出瓦斯量11707m3。其中最大一次突出煤量为2777t 、瓦斯量 497573m3，瓦斯逆流达千余米。近几年绝对瓦斯涌出量为88124m3/min ；相对瓦斯涌出量为66110m3/t 。突出总体情况见表1.1.1 所示。表 1.1.1 白皎煤矿煤与瓦斯突出基本情况表矿井设计能力（万吨）75 首次突出时间1966.6 矿井实际生产能力（万吨）53 地点及标高(m) 20盘区一甩开拓方式平硐加暗斜井距地表垂深(M) 226( 埋深) 矿井可采煤层层数3 突出次数总计各类

14、坑道中突出次数矿井可采煤层储量（吨）1.1亿石门平巷上山下山回采其他突出煤层可采储量（吨）6530万26 55 36 40 41 29 突出煤层及围岩特征名称B2、B3、B4突出最大强度煤(岩)量(吨) 2777 厚度(m) 0.64 4.2 突出瓦斯量(m3) 497513 倾角( ) 717 千吨以上突出次数7 采取何种防突措施及其效果煤层预抽四位一体煤质高灰、高硫煤其中石门2 顶板岩性砂质泥岩、泥质灰岩及细砂岩平巷2 底板岩性粘土岩上山2 保护层类型上、下保护层下山1 煤层名称B1、C2回采0 厚度(m) 01.5 其他0 距危险最大距离(m) 5.2 目前正在进行的防治突出的研究课题主

15、攻方向深孔预裂爆破及保护层开采瓦斯压力最高压力(MPa) 3.2 进展情况良好测压地点距地表垂深(m) 280 人员及参加单位北京科大与白皎煤矿煤层瓦斯含量(m/吨) B218.26 B318.73 B418.86 备注矿井瓦斯涌出量(m3/min) 74.50 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 有无抽采系统及抽采方式建立了永久抽采系统【2】 、煤尘四川省煤炭产品质量监督检验站对矿井现开采水平的B4、B2煤层取样鉴定，鉴定结果均为

16、：无煤尘爆炸危险。矿井未发生过煤尘爆炸事故。但矿井空气浮尘（煤尘及岩尘）都含有SiO2，作业人员在有粉尘环境下作业，造成矽肺病和煤肺病。据统计，矿井投产至今因矽肺病死亡人数为154 人。【3】 、煤层自然发火煤炭科学研究总院重庆分院、 四川省煤炭产品质量监督检验站对白皎矿井现开采水平的 B2、B3、B4煤层的自燃倾向性进行了取样鉴定，鉴定结果为：B2煤层自然发火倾向为二类，易自燃； B4煤层自然发火倾向为I 类，容易自燃：B3煤层属三类，有可能自燃发火。投产至今，共发生自然发火112次，近十年百万吨发火率为6.01 次。到 20XX年底，各类事故死亡人数159 人，瓦斯事故死亡 58 人，占

17、36.48%；其中瓦斯爆炸死亡26 人，突出事故死亡人数20 人，分别占瓦斯事故死亡人数的 44.8% 和 34.5%。1.5通风系统与瓦斯抽采系统【1】 、通风系统矿井采用分区抽出式通风，两个进风井（主、副平硐），三个回风井（东三风井、西三风井、南风井），总进风断面积23.6m2，总回风断面积 36.2m2，总回风量一般为11000m3/min 左右，其中： 21、23 采区共用一个东三回风井，22、24 采区共用一个西三回风井；20 采区单独一个南回风井。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第

18、 8 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 矿井具有完整、独立的通风系统，实现了分水平、分采区通风，在通风系统中没有不符安全规程规定的串联通风，扩散通风，老塘通风等。各采区具有独立健全的主干进回风系统，各采掘工作面通风系统独立，合理和稳定。【2】 、抽采系统矿井 1979 年就开始进行矿井瓦斯抽采工作，1982 年建立永久抽采系统， 通过近 30 年来的经验总结出一套行之有效的综合立体抽采系统，即实行“底板网格与顺层预抽、卸压抽、顶板孔残抽”综合立体抽采体系。紧接着又研究应用了“顺煤层超前长钻孔预抽” 、 “下邻近层俯伪斜钻孔抽采”及深孔预裂爆破等治理瓦斯技术措施。我矿现目

19、前主要的抽采方式：底板穿层抽采：是指在即将形成工作面煤层的下方，施工一条专门用于瓦斯抽采为主，兼作其它用途的巷道，在巷道两帮每间隔一段距离施工一个专门用于瓦斯抽采的钻场， 然后在钻场内向煤层施工钻孔，并进行抽采（如图所示）。我矿现目前主采点： 237 底板道、 235 底板道、 243 底板道、 245底板道。煤层剖面图平面图底板道钻场抽放钻孔煤层煤层煤层煤层抽放钻孔钻场钻场抽放钻孔底板道底板道穿层抽采钻孔布置图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 9 页，共 25 页 - - - - - -

20、- - - - 断层顶板裂隙抽采：是指在巷道掘进过程中遇前方地质构造的影响，由经验表明煤与瓦斯突出事故的发生均与构造带有关，说明地质构造带是瓦斯赋存集中主要地带，为了解决煤与瓦斯突出事故的发生，在巷道内向构造带施工钻孔，并进行集中抽采（如图所示） 。断层顶板裂隙抽采钻孔布置图构造带巷道抽放钻孔煤层煤层采煤工作面煤层顺层抽采：是指在采煤工作面机巷、风巷向工作面煤层施工顺煤层钻孔，并进行抽采（如图所示） 。风巷机巷切眼边界溜煤眼材料道采煤工作面顺层抽放孔布置图精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1

21、0 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 俯伪斜穿层抽采孔：是指在巷道中（或专用钻场）向下方煤层或岩层施工俯伪斜钻孔，并进行抽采。 （如图所示）俯伪斜穿层抽采钻孔平面图俯伪斜穿层抽采钻孔平面图抽放钻孔巷道钻场煤层煤层煤层抽放钻孔钻场钻场巷道掘进方向条带式抽采：是指巷道在掘进过程过中，遇瓦斯涌出较大，在风排不能将瓦斯降至规定值以下或炮后瓦斯超规定值时，在巷道的掘方向通过施工顺层抽采孔进行抽采，以减小瓦斯自然涌出量（如图所示）。掘进方向条带式抽放孔布置图巷道风筒钻场钻场抽放钻孔抽放钻孔巷道风筒方案一方案二采空区顶板裂隙穿层抽采：是指在巷道中向采空区裂隙施工顶板钻孔进行抽采。抽采

22、条件是采空区积有大量高浓度的瓦斯。（如图所示）精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 11 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 顶板裂隙穿层抽放孔布置图巷道抽放钻孔煤层小裂隙区中裂隙区大裂隙区垮顶区采高1.6本课题开展的必要性白皎煤矿现主要采用底板穿层钻孔网格超前预抽治理瓦斯灾害；这种抽采只适用于生产接替相对较好，有一定的预抽时间在抽采率达到预定的效果以后，才能进行揭煤后掘进， 布置工作面进行回采的工作。 但是目前随着矿井开采规模扩大，接替时间紧张，且不断向深部开采，煤层内瓦

23、斯压力和煤层突出危险性增大，出现预抽超前时间不够，掘进、回采时瓦斯超限频繁和防突指标时有超标的现象，制约了生产，威胁矿井安全生产。在现有的底板网格预抽方法中，想进一步提高瓦斯的抽采率是较为困难的。在未开展解放层、集中应力带或煤柱下掘进、回采由于矿井地质条件影响，导致有局部地方抽采不充分，底板穿层钻孔未达到预定的抽采效果，造成在揭煤和掘进过程中的瓦斯涌出异常、回采时发生炮后瓦斯超限、甚至发生煤与瓦斯突出。目前国家大力进行矿井灾害治理工作的督察力度，就如何解决这类问题，大力提高矿井抽采率，解决掘进、回采过程中防治瓦斯超限、消除煤与瓦斯突出事故、杜绝通风瓦斯事故，是我矿乃至全国急需解决的一个难题。为

24、了减小甚至消除矿井瓦斯灾害，消除采掘接替紧张局面，提高矿井生产精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 12 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 效率，必须大力提高矿井底板网格超前预抽率。2 深孔预裂爆破情况2.1深孔预裂爆破的原理深孔预裂爆破是在指在钻场内施工一个爆破孔，通过在该钻孔内分段（煤层段可以装双条药、岩石段装单条药）装药进行爆破，造成该爆破孔周边一定范围内煤体、岩体裂隙增加，爆破孔周边一定范围内围岩应力重新分布，提高抽采钻孔单孔抽采量、提高矿井预抽率，从而解决采掘工

25、作面炮后瓦斯超限及煤与瓦斯突出的问题，并最终达到提高矿井安全生产效率的目的2.2 深孔预裂爆破装药的特点深孔预裂爆破与其它钻孔爆破有很大的不同，其中本质的区别在于：穿层深孔预裂爆破的爆破孔是上向孔，并且钻孔深度大楷都在50 米左右、由于药本身自重，造成装药十分困难，同时孔内还有一定量的煤渣、煤层松软易塌孔、瓦斯压力较大等影响，如像通常工程爆破一样完成装药是不可能的。2.3装药前的检查、检测【1】 、安全隐患的检查首先进行敲帮问顶检查，找净危岩活矸，找好安全退路；瓦斯检查员首先对风流中瓦斯浓度、钻孔内瓦斯浓度进行检查；同时作业人员将便携式瓦检仪吊挂再正确位置。【2】 、爆破孔的检查装药前，首先对

26、爆破孔孔口进行观察，孔内是否垮孔、有钻削，能否装进药作一个大概了解；再安排专门人员用楠竹片对其深度和孔内堵塞状况作全面的检查。【3】 、雷管的检测精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 13 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 要求装入爆破孔的每一发电雷管必须经过检测合格，首先必须满足是同厂同批号同型号同段别的，而且每一发电雷管的电阻值符合要求，同一爆破孔内的两发雷管的电阻值要尽量接近，雷管的出厂合格参数详见下表：电雷管的技术指标表装入爆破孔的每发电雷管必须在准备工作时和施工

27、中均用爆破电表进行检测，并满足相关技术参数的要求。【4】 、导线的检测装药前，爆破员必须用爆破专用电表对爆破母线和装入孔内的四芯联结导线进行导通检测，经检测确定无误后，将导线短结备用。【5】 、楠竹片的检查每片楠竹片都必须认真检查， 保证楠竹片的厚度、 长度、宽度都符合要求，项目指标WJ1043 78 ZB 静拉力试验9.8 牛 1 分钟脚线、封口塞不许移动、损坏19.6 牛 1 分钟震动试验5 分钟不许爆炸、断路、短路 电阻不稳或超出范围、结构损坏 10 分钟电阻值（）铁脚线镍铬桥丝6.3铜脚线镍铬桥丝(1.5 3.5) 4.0最小发火电流（安）不大于0.7 单发发火电流（安）不大于0.45

28、 安全电流（安） 5 分钟0.05 0.18 串联准爆电流（安）串联20 发1.2 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 14 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 两端头眼孔是否破损，并且保证楠竹片平直、两头同宽，内外节疤剔净、表面光滑，不能有破损。在两端头的30 mm和 60mm 位置钻双排 6mm 的眼孔，眼中距必须一致。2.4 装药装置及工序采用导航器导航、保护器保护、胶带加楠竹片固定，人工将药卷送入孔内的装药方式。如下图： 穿层预裂爆破装填结构示意图装药工序：先用铁

29、丝将导航器固定在第一根楠竹片端部，以便进行导航并对导爆索进行保护；再将导爆索的一端固定在楠竹片端部，然后顺序用胶带将药卷捆扎在楠竹片上，并将导爆索压于药卷之下，困扎好后人工送入孔内。再顺序捆扎连接楠竹片，最后一根楠竹片上装上药卷后，先固定保护器，再装起爆雷管。一发雷管装入药卷，另一发雷管直接捆在导爆索，两发雷管并联接在四芯的母线上。将母线固定在保护器上，要求要牢固，同时要注意保护母线不受伤害。最后一根竹块的尾部保护器首端与炸药之间留3040cm不装药，以利于连接起爆雷管。用12#铁丝扎紧竹片作为保险，然后用堵孔专用推杆逐次连接将固定锁B-B剖面图爆破母线输送器保护器密封材料炸药输送器传爆材料A

30、-A剖面图固定锁导航器保护器防护线传爆材料输送器爆破母线炸药预裂爆破孔复式起爆装置装药段堵塞段封堵材料精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 15 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 炸药推至距孔口至少10 米处。炸药送到位后，必须测量爆破网络的电阻值，经测量无误后方可进行堵孔。爆破孔的角度达到30 时，由于药的自身重力，会向下滑动。此时装药相当困难，并需采用特殊的防滑装置。2.5封孔概况封孔材料：半干黄泥。人工使用60 模具制作成直径为50 ，长为300mm 的炮泥，进行封

31、孔。封孔装置：采用特制的 60mm堵头配小接杆，每次将一条模具炮泥送入孔内进行封孔。封孔长度：保证 10 米以上的封孔长度，可以根据装药量的多少可适当增加封孔长度。本项工艺是关系到爆破时是否冲孔、能否爆破成功的关键，不仅封孔长度必须达到 10 米及以上、而且封孔炮泥必须掏实。同时在封孔的过程中要确保放炮母线的安全，随时进行测量爆破网络的电阻值，避免因母线破坏而造成拒爆的现象；另外，封孔工作一定要认真对待，不可大意。爆破孔装药、堵孔、连线等工作完成后可见下图。深孔预裂爆破装填结构示意图10m精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - -

32、 - - - - - - -第 16 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 2.6 起爆位置及起爆点根据动光弹实验模型研究结果，采用孔口单点起爆方式有利于形成孔底高应力区，整体效果优于同时起爆，因此在井下采用在药包靠近孔口部位进行近似的单点起爆（距离很近的四点起爆） 。在实施预裂爆破时，应制定了相应的安全措施，采取大范围撤人、断电、布岗的方式进行爆破。3 深孔预裂爆破技术在白皎煤矿穿层预抽中的应用3.1 深孔预裂爆破技术在 2382材料道的应用3.1.12382材料道概况2382 材料道位于二三采区下段， 该处 B4煤层薄化，煤厚在 0.7m1.0m范围内，B3煤层缺失，

33、B2煤层煤厚在 1.2m2.5m范围内， B2煤层与 B4煤层的层间距在3.8m4.5m范围内。该区域煤层赋存复杂，预计有构造存在。3.1.2 2382材料道深孔预 裂爆破概况本次深孔预裂爆破孔，由通风科进行设计。在8019队施工的 2382 材料道停头处，进行深孔预裂爆破。但由于进行施工爆破孔之前已经施工了抽采孔，施工工程量为 1996.7m/25 个孔，故先将抽采孔施工完后，根据井下实收钻孔方位倾角，并上成孔图（ 见附图 3.1.2 ）进行分析后，确定爆破为18#孔最为合适。但由于在施工抽采孔过程中，由于特殊的地质和巷道条件，施工的抽采孔的开孔位置相对比较近，为了防止实施爆破后穿孔、影响抽

34、采效果的问题，在进行爆破前，对爆破孔周边22#、23#等距离较近的抽采孔，采用灌浆泵进行灌浆封堵10m 。18#爆破孔的各项参数精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 17 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 钻孔编号钻孔施工参数见煤孔深（起止）（m ）方位/度倾角 /度孔长/m 岩长/m 煤长/m 岩长/m 煤长/m 岩长/m 煤长/m 岩长/m 煤长/m 18 121 17 87.5 13 3 0.5 7 6 0.5 6.5 1.5 25 1 1.5 6.5 8.5 3

35、4 在确定爆破长度之前，对装药量过大会不会引发煤与瓦斯突出、能否冲孔、楠竹块能承受的最大重力、爆破效果能否达到预计要求等各方面考虑过后，最终确定爆破的深度为45m，采用炮泥封孔10m。于 20XX 年 8 月 3 日成功的实施爆破。具体爆破参数见下表孔径（mm ）孔深（m ） 装药深度（m ）装药密度（kg/m）堵孔深度（m ）导爆索雷管数量（发）85 87.5 45 1.2 10m 双股2 实施深孔预裂爆破炮后，碛头瓦斯浓度从爆破前的0.2%增大到 0.4%、无冲孔迹象、 碛头表面无煤体裂隙。对其他抽采钻孔孔口瓦斯浓度的检查：15#孔：28% ；8#孔：31% 。说明离爆破孔越近的钻孔，受爆

36、破震动越大，效果越好。爆破前后钻孔内瓦斯浓度变化比较。如下表：爆破前钻孔内后瓦斯浓度对比孔号爆破前瓦斯浓度（ % ）爆破后瓦斯浓度（ % ）孔号爆破前瓦斯浓度（ % ）爆破后瓦斯浓度（ % ）孔号爆破前瓦斯浓度（ % ）爆破后瓦斯浓度（% ）6#0.6 12 3#0.4 15 18#0.2 21 10#0.3 9 4#0.4 5 21#0.3 7 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 18 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 18.2m18.2m2382机巷施工上山抽采孔成

37、孔图3.1.27#12#补25#23#1#9#5#10#15#4#25#24#19#14#18#16#11#6#3.1.3 2382材料道实施深孔预裂爆破后抽采效果实施深孔爆破后，抽放队及时封孔进行投抽。并检查钻孔瓦斯浓度，2382机巷施工巷最低单孔浓度达到30% ， 最高单孔浓度达到 93% ， 抽采总浓度达到 77% 。负压达到 38Kpa。单孔瓦斯浓度参数8 月 5 日孔号负压（KPa）浓度（%）孔号负压（KPa）浓度（%）孔号负压（KPa）浓度（%）1 38 81 8 38 30 补 20 38 75 6 38 55 13 38 90 补 15 38 73 11 38 67 23 38

38、 45 补 10 38 86 16 38 90 3 38 60 25 38 79 补 21 38 75 18 38 90 20 38 72 12 38 86 24 38 89 补 20 38 80 补 16 38 90 19 38 93 15 38 40 2 38 88 14 38 88 10 38 79 7 38 84 9 38 85 5 38 90 17 38 75 4 38 90 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 19 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 22 3

39、8 89 补 25 38 80 于 20XX 年 8 月 5 日，在 2382机巷施工巷抽采钻孔上安装3 个煤气表。分别安装在爆破孔18#、抽采孔 3#、抽采孔 6#，并对 3 个煤气表读书上表（累计量见表 3.1.3） 。煤气表累计读数3.1.3 孔号统计时间负压瓦斯浓度瓦斯流量孔号统计时间负压瓦斯浓度瓦斯流量孔号统计时间负压瓦斯浓度瓦斯流量18#8.24 30 81 1268 3#8.24 30 60 323 6#8.24 30 49 158 18#8.31 39 80 2623 3#8.31 39 60 428 6#8.31 39 51 177 18#9.10 30 80 5188.6

40、3#9.10 30 60 704 6#9.10 30 50 273.5 18#9.20 38 70 7206 3#9.20 38 57 932 6#9.20 38 49 305 18#10.3 31 82 10383 3#10.3 31 80 1331 6#10.3 31 40 347 18#10.12 31 83 12399 3#10.12 31 85 1610 6#10.12 31 50 373 18#10.22 32 85 14181 3#10.22 32 91 1931 6#10.22 32 42 518 18#11.1 26 85 15511 3#11.1 26 90 2260 6#

41、11.1 26 43 601 18#11.10 30 90 16994 3#11.10 30 87 2522 6#11.10 30 58 637 18#11.30 22 89 18967.4 3#11.30 22 85 2839.4 6#11.30 22 55 658.3 爆破 孔18#单 孔平 均 流 量： 0.117m3/min 、 观 察孔3#单 孔 平 均流量 ：0.018m3/min、观察孔6#单孔平均纯流量： 0.004m3/min。根据计算从投抽至11月 30日，短短的 3 个半月时间， 2382材料道已经抽采纯量： 140588m3，抽采率达到 36%。由此可见爆破后离爆破孔越

42、近，受爆破震动越强，抽采钻孔不管是瓦斯浓度、抽采量都相对比较大；而离爆破孔越远的的抽采孔，受震动相对较弱。但是爆破后抽采效果是非常显著的。3.2深孔预裂爆破技术在 2382回风应用3.2.1 2382回风巷概况2382 回风巷位于二三采区下段， 该处 B4煤层较薄，煤厚在 0.5m1.3m范围内，精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 20 页，共 25 页 - - - - - - - - - - B3煤层缺失， B2煤层煤厚在 0.5m3.3m范围内， B2煤层与 B4煤层的层间距在3.4m5.

43、1m范围内。该区域煤层赋存复杂，预计有构造存在。3.2.2 2382回风巷深孔预 裂爆破概况本次深孔预裂爆破，由通风科进行设计。在8019队施工的 2382 回风巷停头处，先进行施工抽采孔，施工工程量为2320.8m/39 个孔。抽采孔施工好后，再进行施工 18#爆破孔。并根据井下实收钻孔方位倾角， 上成孔图 （见附图 3.2.2 ）进行分析后，确定18#爆破孔最为合适。18#爆破孔的各项参数钻孔编号钻孔施工参数见煤孔深（起止）（m ）方位/度倾角 /度孔长/m 岩长/m 煤长/m 岩长/m 煤长/m 岩长/m 煤长/m 岩长/m 煤长/m 18 184 25 55 2.5 0.5 3.5 0

44、.5 5 1 0.5 3 7.5 0.5 3 1.5 15 3 4 2 在确定爆破长度之前，对装药量过大会不会引发煤与瓦斯突出、能否冲孔、楠竹块能承受的最大重力、爆破效果能否达到预计要求等各方面考虑过后，最终确定爆破的深度为55m，但是由于在装药过程中，孔内垮孔严重，不能全孔装药，最后装药长度只有43m，采用炮泥封孔 10m。于 20XX 年 10 月 6 日成功的实施爆破。具体爆破参数见下表孔径（mm ）孔深（m ） 装药深度（m ）装药密度（kg/m）堵孔深度（m ）导爆索雷管数量（发）85 55 43 1 10m 双股2 实施深孔预裂爆破炮后，碛头无瓦斯超限、无冲孔迹象、碛头表面无煤体裂

45、隙。爆破前后钻孔内瓦斯浓度变化比较。如下表：精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 21 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 爆破前钻孔内后瓦斯浓度对比孔号爆破前瓦斯浓度（ % ）爆破后瓦斯浓度（ % ）孔号爆破前瓦斯浓度（ % ）爆破后瓦斯浓度（ % ）孔号爆破前瓦斯浓度（ % ）爆破后瓦斯浓度（% ）6#0.6 2 3#0.4 1.2 18#0.2 15 10#0.3 7 4#0.4 11 21#0.3 5 1#5#6#11#16#21#26#31#36#37#32#22

46、#17#12#7#9#4#19#24#29#34#10#15#20#25#30#35#40#39#8#18#23#28#38#巷向1841#地质孔2#地质孔3#地质孔4#地质孔33#补18#14#13#3#3.2.3 2382回风巷实施深孔预裂爆破后抽采效果实施深孔爆破后，抽放队及时封孔进行投抽。并检查钻孔瓦斯浓度，2382回风巷最低单孔浓度达到30% ，最高单孔浓度达到93% ，抽采总浓度达到38% 。负压达到 35Kpa。其中 18#爆破孔瓦斯浓度达到最大93% 。于 20XX 年 10 月 15 日，在 2382 回风巷分别在抽采钻孔上14#孔安装煤气表、18#爆破孔安装煤气表，并对2

47、个煤气表读书上表（累计量见表3.2.3） 。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 22 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 煤气表累计读数3.2.3 孔号统计时间负压瓦斯浓度瓦斯流量孔号统计时间负压瓦斯浓度瓦斯流量18#10.23 30 87 30314#10.23 30 62 8018#10.30 25 81 476 14#10.30 25 30 15818#11.10 30 70 813 14#11.10 30 50 32118#11.20 25 87 1210 14#

48、11.20 25 33 518 18#11.30 21 75 1415.2 14#11.30 21 55 618.6 爆破孔18#单孔平均流量：0.019m3/min 、观察孔14#单孔平均流量：0.008m3/min。4 深孔预裂爆破工艺存在的问题及需改进之处深孔预裂爆破技术的优点是可以迅速提高矿井瓦斯抽放率,同时减少采掘作业过程中的瓦斯影响以及降低煤与瓦斯突出的风险，但该技术运用在穿层钻孔时仍有许多尚待解决的问题：1、装药过程中，由于爆破孔的倾角达到30 以上时，由于药的自身重力，会向下滑动，此时很难将药固定在孔内不下滑，需采用特殊的防滑装置。2、由于孔较深，所连接竹片过长之后，由于药的重

49、力过大，楠竹片接头处会不会破裂、楠竹片的承重能力能否达到。3、在采用炮泥封孔时，为了封孔严实，必须采用堵头用力的掏实，但是这样将可能损坏装入孔内的四芯联结导线，造成爆破不成功。4、装入孔内的部分炸药一定是翻转前进的，此时，如何保证导爆索在推进过程中不会因为与孔壁摩擦而发生爆炸、又如何保证炸药在推进过程中不会因为与孔壁摩擦而被损坏不能再使用。5、在装炮泥堵孔过程中，由于孔内有四芯的母线和保护铁丝，装入的炮泥在爆破孔中途被堵塞，不能装入炮泥，更不能封堵严实。造成炮泥封不住，炸药退不出的尴尬局面。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - -

50、- - - - - - - -第 23 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 6、由于我矿地质条件较为复杂，在实施深孔预裂爆破中，多次出现因为爆破孔垮孔而造成无法继续装药，最终导致不能正常起爆，如何保证钻孔孔壁完整是我矿目前急需解决的一个重要问题，否则该问题将会阻碍深孔预裂爆破在我矿的实施。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 24 页，共 25 页 - - - - - - - - - - 文档编码：KDHSIBDSUFVBSUDHSIDHSIBF-SDSD587FCDCVD