專利名稱:煤礦帶壓注水爆破工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦炮掘工作面爆破工藝，尤其涉及一種預(yù)先排出煤層易爆氣體和粉塵的爆破工藝。
背景技術(shù)：
在煤礦的爆炸事故中絕大多數(shù)是瓦斯爆炸，但不論是瓦斯爆炸還是煤塵爆炸又多發(fā)生在掘進(jìn)工作面，或由掘進(jìn)工作面瓦斯涌出所引起的，而且多由放炮引起。所以，要杜絕煤礦爆炸事故，必須從掘進(jìn)工作面入手，做好防止瓦斯涌出或控制瓦斯涌出量以及防塵滅塵工作。在掘進(jìn)工作面中，如何處理火源與瓦斯涌出量、煤塵的關(guān)系問題，是杜絕爆炸的最主要問題。
井下火源主要有放炮、機(jī)電設(shè)備、物體磨擦、煤層自然及人的吸煙、照明等引起的，但最主要且經(jīng)常發(fā)生的是放炮火源。采掘生產(chǎn)中，特別是掘進(jìn)工作面，主要采取打眼放炮的方法落煤。據(jù)統(tǒng)計(jì)，井下開采日均使用雷管一般在上千發(fā)，有的達(dá)到幾千發(fā)，因此，防止或杜絕爆炸事故的發(fā)生，就是要采取措施讓爆炸條件不能形成。由于煤層的特性，瓦斯和易爆粉塵存在于煤層的裂隙和空隙。放炮后，產(chǎn)生的大量粉塵和涌出的瓦斯是爆炸形成的條件。目前的安全爆破措施是加大爆破后的噴水量和通風(fēng)量，這不能從根源上消除爆炸事故的隱患，因此不能杜絕煤礦掘進(jìn)工作面爆炸事故的產(chǎn)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種從根源上消除爆炸發(fā)生的條件，提高掘進(jìn)工作面的防爆安全德、的煤礦帶壓注水爆破工藝。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種煤礦帶壓注水爆破工藝，其特征在于先在炮掘工作面的迎頭打出注水孔，用封孔器進(jìn)行封孔帶壓注水，使壓力水充滿放炮范圍內(nèi)煤體的孔隙和裂縫，再進(jìn)行爆破。
一種煤礦帶壓注水爆破工藝，方法是在于先在炮掘工作面的迎頭打出注水孔，用封孔器進(jìn)行封孔帶壓注水，使壓力水充滿放炮范圍內(nèi)煤體的孔隙和裂縫，帶壓注水的過程中進(jìn)行打眼放炮。
所述的打出注水孔的方法為風(fēng)鉆或風(fēng)煤鉆濕式打孔，注水孔的深度為2～4米。
所述的帶壓注水是利用炮掘工作面的防塵壓力水進(jìn)行注水。
所述的帶壓注水量為炮掘煤層含水重量提高1％以上。
所述的帶壓注水時(shí)間為爆破前后作業(yè)的全過程。
可在掘進(jìn)工作面正迎頭，據(jù)底板2/3巷道高度的中心位置，采用ZY-24型風(fēng)鉆配42鉆頭及風(fēng)鉆鉆桿濕打孔，注水孔深2～4米，用封孔器進(jìn)行封孔注水。讓壓力水充滿煤體的孔隙和裂縫，驅(qū)除其內(nèi)的瓦斯，并達(dá)到隔離含瓦斯煤層和放炮范圍煤層，以及濕潤煤體的目的。本工藝可優(yōu)先選用注水式放炮噴霧裝置，水壓自動封孔，水幕噴水給煤層注水，直到爆破完成并隨之噴霧消煙、滅塵。
該壓力注水的注水量可以根據(jù)如下公式以鉆孔長度為基準(zhǔn)計(jì)算Q＝KXLBMWq式中，Q表示注水量，KX表示煤體濕潤系數(shù)，范圍在1.1～1.5，L表示鉆孔長度，B表示煤層濕潤半徑，一般在10～15米范圍，M表示煤層厚度，W表示煤的密度，q表示噸煤注水量，中厚煤層在0.02～0.03m3/t，厚煤層取0.025～0.04m3/t。
據(jù)《作業(yè)規(guī)程》循環(huán)作業(yè)圖表及現(xiàn)場實(shí)際，注水時(shí)間一般4小時(shí)左右，可以是爆破前后作業(yè)的全過程。但據(jù)計(jì)算的注水量，由于煤層性質(zhì)差異，可能少于或多余4小時(shí)，實(shí)際工作中可據(jù)工作面或巷道兩幫是否有凝結(jié)水為依據(jù)來經(jīng)驗(yàn)判斷。
當(dāng)壓力水注入煤層裂縫和孔隙中時(shí)，水分逐漸將瓦斯等氣體驅(qū)走，范圍并不斷擴(kuò)大，同時(shí)濕潤煤體中的粉塵，由于壓力水的注入，大大增加了煤體的壓力，使煤體的透氣性降低，在需爆破煤體范圍內(nèi)形成阻止瓦斯釋放的隔離區(qū)，阻止了瓦斯釋放，也使放炮范圍內(nèi)的煤層的瓦斯和粉塵降低到安全范圍，因此，防止或杜絕了爆破事故的發(fā)生。
本發(fā)明的有益效果在于，煤礦帶壓注水爆破工藝能在爆破前強(qiáng)迫煤層釋放瓦斯等易爆氣體，在爆破時(shí)使易爆氣體與火源有效隔開，使爆炸條件不能形成，徹底杜絕了爆炸事故的發(fā)生。同時(shí)爆破范圍內(nèi)的煤體被充分濕潤，其原生粉塵和地質(zhì)作用的次生粉塵被粘結(jié)，使爆破落煤時(shí)的粉塵大大降低；由于對煤層的注水是伴隨著掘進(jìn)工作面的打眼直到放炮等工序的，并隨放炮的完成，水的壓力才隨之釋放進(jìn)行噴霧，由于爆破與噴霧同時(shí)發(fā)生，強(qiáng)化了水炮泥作用，能充分吸收炸藥爆破產(chǎn)生的高溫、炮煙、氮氧化物、一氧化碳等有害氣體。該煤礦帶壓注水爆破工藝可用于各煤礦炮掘工作面的安全爆破。
具體實(shí)施方式
以新礦業(yè)集團(tuán)協(xié)莊煤礦某礦井的四個(gè)炮掘工作面為試驗(yàn)地點(diǎn)，該煤礦帶壓注水爆破工藝的操作步驟如下，在四個(gè)炮掘工作面的迎頭各打出注水孔，采用ZY-24型風(fēng)鉆配42鉆頭及風(fēng)鉆鉆桿，在底面2/3巷道高度的中心位置濕打孔，1號和2號炮掘工作面注水孔為兩個(gè)，3號和4號炮掘工作面注水孔為3個(gè)，注水孔深2～4米不等，用封孔器進(jìn)行封孔帶壓注水，使壓力水充滿放炮范圍內(nèi)煤體的孔隙和裂縫，注水過程中同時(shí)打炮眼和裝填炸藥爆破，注水量根據(jù)各炮掘工作面的實(shí)際情況測定，應(yīng)使爆破煤層的含水量增加1％以上。達(dá)到測定的注水量后進(jìn)行爆破，并噴霧降塵。
與現(xiàn)有爆破工藝瓦斯?jié)舛?、粉塵濃度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測的結(jié)果見表1。該煤礦帶壓注水爆破工藝的瓦斯?jié)舛取⒎蹓m濃度等各項(xiàng)數(shù)據(jù)的檢測結(jié)果見表2。
表1 現(xiàn)有爆破工藝前后各項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)


表2 本發(fā)明煤礦帶壓注水爆破工藝各項(xiàng)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)


由上表1和表2可以看出，經(jīng)本發(fā)明煤礦帶壓注水爆破工藝進(jìn)行帶壓注水后，炮眼內(nèi)的瓦斯?jié)舛蕊@著降低，同時(shí)爆破后的粉塵和瓦斯?jié)舛鹊陀诘V井安全標(biāo)準(zhǔn)，從根源上杜絕了爆炸隱患，也有效降低了粉塵的濃度。
權(quán)利要求
1.一種煤礦帶壓注水爆破工藝，其特征在于先在炮掘工作面的迎頭打出注水孔，用封孔器進(jìn)行封孔帶壓注水，使壓力水充滿放炮范圍內(nèi)煤體的孔隙和裂縫，再進(jìn)行爆破。
2.一種煤礦帶壓注水爆破工藝，其特征在于先在炮掘工作面的迎頭打出注水孔，用封孔器進(jìn)行封孔帶壓注水，使壓力水充滿放炮范圍內(nèi)煤體的孔隙和裂縫，帶壓注水的過程中進(jìn)行打眼放炮。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的煤礦帶壓注水爆破工藝，其特征在于所述的打出注水孔的方法為風(fēng)鉆或風(fēng)煤鉆濕式打孔，注水孔的深度為2～4米。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的煤礦帶壓注水爆破工藝，其特征在于所述的帶壓注水是利用炮掘工作面的防塵壓力水進(jìn)行注水。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的煤礦帶壓注水爆破工藝，其特征在于所述的帶壓注水量為炮掘煤層含水重量提高1％以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1和2所述的煤礦帶壓注水爆破工藝，其特征在于所述的帶壓注水時(shí)間為爆破前后作業(yè)的全過程。
專利摘要
一種煤礦帶壓注水爆破工藝，屬于煤礦炮掘工作面爆破工藝。其特征在于先在炮掘工作面的迎頭打出注水孔，用封孔器進(jìn)行封孔帶壓注水，使壓力水充滿放炮范圍內(nèi)煤體的孔隙和裂縫，再進(jìn)行爆破。另一種煤礦帶壓注水爆破工藝，方法是在于先在炮掘工作面的迎頭打出注水孔，用封孔器進(jìn)行封孔帶壓注水，使壓力水充滿放炮范圍內(nèi)煤體的孔隙和裂縫，帶壓注水的過程中進(jìn)行打眼放炮。煤礦帶壓注水爆破工藝能在爆破前強(qiáng)迫煤層釋放瓦斯等易爆氣體，在爆破時(shí)使易爆氣體與火源有效隔開，使爆炸條件不能形成，徹底杜絕了爆炸事故的發(fā)生。同時(shí)爆破范圍內(nèi)的煤體被充分濕潤，其原生粉塵和地質(zhì)作用的次生粉塵被粘結(jié)，使爆破落煤時(shí)的粉塵大大降低。
文檔編號F42D1/00GKCN1975113SQ200510123895
公開日2007年6月6日 申請日期2005年11月28日
發(fā)明者李繼水, 高建順 申請人:李繼水, 高建順導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan