松動(dòng)爆破在露天煤礦煤層開(kāi)采中的應(yīng)用

周金固

摘要：鄂爾多斯市東勝區(qū)平梁張大銀煤礦（露天開(kāi)采，以下簡(jiǎn)稱張大銀煤礦）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市東勝區(qū)銅川鎮(zhèn)境內(nèi)，所開(kāi)采的煤種不粘煤為主，長(zhǎng)焰煤次之，是良好的民用和動(dòng)力用煤，可用于火力發(fā)電，各種工業(yè)鍋爐等，亦可用于煤的氣化。主要市場(chǎng)需求為通過(guò)振動(dòng)篩分級(jí)篩選出價(jià)值較高的不同粒徑的不同品種的塊煤供民用及各種工業(yè)鍋爐使用，篩下粉煤通過(guò)簡(jiǎn)單脫硫加工供電廠使用。因此，如何提高價(jià)值較高的塊煤比例，進(jìn)而提高煤炭綜合售價(jià)成為提高企業(yè)效益的有效途徑。經(jīng)過(guò)多方考察和多次現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)，張大銀煤礦摸索出一條簡(jiǎn)單易行，效果明顯的途徑，在不增加成本的前提下提高塊率20%，提高噸煤售價(jià)10元/噸以上，按照產(chǎn)能180萬(wàn)噸/年計(jì)算，年提高效益1800萬(wàn)元。

關(guān)鍵詞：松動(dòng)爆破;煤層開(kāi)采;爆破煤量計(jì)算;效益

1.項(xiàng)目背景

張大銀煤礦位于鄂爾多斯市東勝區(qū)境內(nèi)，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，煤層賦存條件較好，煤層傾角為1。-3。。設(shè)計(jì)在開(kāi)采過(guò)程中，采用挖掘機(jī)采煤。主體煤層厚度約4.5m-5m，煤層距底板20cm-50cm處有夾矸一層，厚度為2cm-lOcm，采用傳統(tǒng)挖掘機(jī)采煤工藝，出煤塊率不足50%，且嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，制約煤礦經(jīng)濟(jì)效益，為解決這一現(xiàn)狀，必須嘗試新的適合本礦現(xiàn)狀的開(kāi)采方式。為此，我們提出了煤層松動(dòng)爆破提高塊率的方案，進(jìn)行了嘗試并取得了成功。

2.實(shí)驗(yàn)方案的提出及實(shí)驗(yàn)

2.1鉆孔深度

（1）鉆孔至煤層夾矸上方lOcm。為解決夾矸層的問(wèn)題，我們實(shí)驗(yàn)了鉆孔深度至夾矸層上方lOcm，以不破壞夾矸層結(jié)構(gòu)為目的，夾矸層處理后，剩余20cm-50cm煤層另行處理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，受煤層震動(dòng)影響，較薄的矸石層不足以抵抗爆破振動(dòng)，爆破后無(wú)法單獨(dú)處理夾矸，并且裝藥附近煤層破碎明顯，不利于提高塊率。

（2）鉆孔至煤底板下方lOcm。鉆孔至煤底板下方lOcrri，主要考慮夾矸底層煤爆破后裝載機(jī)便于裝車(chē)，并且鉆孔低于煤層lOcm，可減少因爆破造成地的裝藥附近煤層破碎，提高塊率。實(shí)驗(yàn)結(jié)果，即保持了夾矸層的完整性，又保證了夾矸底層煤的爆破效果。

2.2爆破參數(shù)選擇

（1）實(shí)驗(yàn)段一

①本次爆破實(shí)驗(yàn)段分為兩個(gè)實(shí)驗(yàn)段：第一段位于首采區(qū)北西段，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔記錄共計(jì)鉆孔深350m，70個(gè)鉆孔平均孔深5.Om，采用淺孔鉆機(jī)穿孔，孔徑為φl(shuí)OOmm。

②爆破器材：a.選用毫秒延期導(dǎo)爆管雷管;b.選用2#煤礦許用乳化炸藥;c.采用MFB-2000型起爆器。

③布孔方式：采用單排布孔。

④爆破參數(shù)：a.按孔徑φl(shuí)OOmm孔深5m;b.抵抗線4m，孔距5m;c.裝藥線密度取：6.Okg/m;d.單孔裝藥量：?jiǎn)慰籽b藥量=裝藥線密度×裝藥高度=6×2.0=12kg，實(shí)際單孔裝藥量取12kg，因此實(shí)際總裝藥量為840kg。

⑤爆破煤量計(jì)算：按間排距及實(shí)測(cè)沖擊波拉伸松動(dòng)距離1米計(jì)算，結(jié)合實(shí)際過(guò)磅噸數(shù)為12355.2噸。

⑥本次實(shí)驗(yàn)段通過(guò)煤銷(xiāo)10車(chē)過(guò)磅分類(lèi)銷(xiāo)售，其塊率達(dá)70%左右，爆破成本1.44元/噸（見(jiàn)附表）。

（2）實(shí)驗(yàn)段二

①第二實(shí)驗(yàn)段位于首采區(qū)中段至南西側(cè)段，該部位通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)鉆孔記錄共計(jì)：鉆孔深748m，152個(gè)孔位，單個(gè)平均孔深約4.92m，孔徑為φl(shuí)OOmrri。

②爆破器材：a.選用毫秒延期導(dǎo)爆管雷管;b.選用2}}煤礦許用乳化炸藥;c.采用MFB-2000起爆器。

③布孔方式：采用雙排布孔。

④爆破參數(shù)：a.按孔徑φl(shuí)OOmm，單個(gè)孔深平均4.92m;b.抵抗線為4m，孔距Sm;c.裝藥線密度取6.Okg/m;d.單孔裝藥量：?jiǎn)慰籽b藥量=裝藥線密度×裝藥高度=6×2.0=12kg。實(shí)際單孔裝藥量取12kg。實(shí)際總裝藥量為：1824kg。

⑤爆破煤量計(jì)算：按間排距及實(shí)測(cè)沖擊波拉伸松動(dòng)距離1.8m計(jì)算，結(jié)合實(shí)際過(guò)磅噸數(shù)為28644.5噸，爆破成本1.33元/噸（見(jiàn)附表）。

⑥本次實(shí)驗(yàn)段通過(guò)煤銷(xiāo)10車(chē)過(guò)磅分類(lèi)銷(xiāo)售，其出煤塊率達(dá)70%左右。

綜上所述，雙排布孔較單排布控單價(jià)費(fèi)用較低，且單次產(chǎn)生較多的爆破煤量，效率較高，有利于產(chǎn)銷(xiāo)接替。

2.3裝車(chē)方式

（1）爆破后采用傳統(tǒng)的挖機(jī)裝車(chē)，費(fèi)用4.0元/噸，且爆破后挖機(jī)裝車(chē)會(huì)產(chǎn)生二次破碎，降低塊率，不可取。

（2）爆破后采用裝載機(jī)裝車(chē)，費(fèi)用2元/噸，爆破費(fèi)用1.33元/噸，裝煤總費(fèi)用3.33元/噸，且有效避免了二次破碎，因此選用裝載機(jī)裝車(chē)。

3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論及效益分析

（1）經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)得出如下結(jié)論

①鉆孔深度控制在煤層底板以下lOcm。

②爆破參數(shù)選擇雙排孔爆破，鉆孔間排距根據(jù)不同季節(jié)塊度的不同需求做適當(dāng)調(diào)整（比如冬季，大塊需求多，增加間排拒適當(dāng)增加裝藥量，可有效增加大塊比例），通常情況選擇5m×4m，裝藥量12kg/孔。

③爆破后采用裝載機(jī)裝車(chē)。

（2）與傳統(tǒng)挖機(jī)裝煤效益對(duì)比