松动爆破在露天煤矿煤层开采中的应用

周金固

摘要：鄂尔多斯市东胜区平梁张大银煤矿（露天开采，以下简称张大银煤矿）位于内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区铜川镇境内，所开采的煤种不粘煤为主，长焰煤次之，是良好的民用和动力用煤，可用于火力发电，各种工业锅炉等，亦可用于煤的气化。主要市场需求为通过振动筛分级筛选出价值较高的不同粒径的不同品種的块煤供民用及各种工业锅炉使用，筛下粉煤通过简单脱硫加工供电厂使用。因此，如何提高价值较高的块煤比例，进而提高煤炭综合售价成为提高企业效益的有效途径。经过多方考察和多次现场实验，张大银煤矿摸索出一条简单易行，效果明显的途径，在不增加成本的前提下提高块率20%，提高吨煤售价10元/吨以上，按照产能180万吨/年计算，年提高效益1800万元。

关键词：松动爆破;煤层开采;爆破煤量计算;效益

1.项目背景

张大银煤矿位于鄂尔多斯市东胜区境内，地质构造简单，煤层赋存条件较好，煤层倾角为1。-3。。设计在开采过程中，采用挖掘机采煤。主体煤层厚度约4.5m-5m，煤层距底板20cm-50cm处有夹矸一层，厚度为2cm-lOcm，采用传统挖掘机采煤工艺，出煤块率不足50%，且严重影响产品质量，制约煤矿经济效益，为解决这一现状，必须尝试新的适合本矿现状的开采方式。为此，我们提出了煤层松动爆破提高块率的方案，进行了尝试并取得了成功。

2.实验方案的提出及实验

2.1钻孔深度

（1）钻孔至煤层夹矸上方lOcm。为解决夹矸层的问题，我们实验了钻孔深度至夹矸层上方lOcm，以不破坏夹矸层结构为目的，夹矸层处理后，剩余20cm-50cm煤层另行处理。实验结果，受煤层震动影响，较薄的矸石层不足以抵抗爆破振动，爆破后无法单独处理夹矸，并且装药附近煤层破碎明显，不利于提高块率。

（2）钻孔至煤底板下方lOcm。钻孔至煤底板下方lOcrri，主要考虑夹矸底层煤爆破后装载机便于装车，并且钻孔低于煤层lOcm，可减少因爆破造成地的装药附近煤层破碎，提高块率。实验结果，即保持了夹矸层的完整性，又保证了夹矸底层煤的爆破效果。

2.2爆破参数选择

（1）实验段一

①本次爆破实验段分为两个实验段：第一段位于首采区北西段，通过现场钻孔记录共计钻孔深350m，70个钻孔平均孔深5.Om，采用浅孔钻机穿孔，孔径为φlOOmm。

②爆破器材：a.选用毫秒延期导爆管雷管;b.选用2#煤矿许用乳化炸药;c.采用MFB-2000型起爆器。

③布孔方式：采用单排布孔。

④爆破参数：a.按孔径φlOOmm孔深5m;b.抵抗线4m，孔距5m;c.装药线密度取：6.Okg/m;d.单孔装药量：单孔装药量=装药线密度×装药高度=6×2.0=12kg，实际单孔装药量取12kg，因此实际总装药量为840kg。

⑤爆破煤量计算：按间排距及实测冲击波拉伸松动距离1米计算，结合实际过磅吨数为12355.2吨。

⑥本次实验段通过煤销10车过磅分类销售，其块率达70%左右，爆破成本1.44元/吨（见附表）。

（2）实验段二

①第二实验段位于首采区中段至南西侧段，该部位通过现场钻孔记录共计：钻孔深748m，152个孔位，单个平均孔深约4.92m，孔径为φlOOmrri。

②爆破器材：a.选用毫秒延期导爆管雷管;b.选用2}}煤矿许用乳化炸药;c.采用MFB-2000起爆器。

③布孔方式：采用双排布孔。

④爆破参数：a.按孔径φlOOmm，单个孔深平均4.92m;b.抵抗线为4m，孔距Sm;c.装药线密度取6.Okg/m;d.单孔装药量：单孔装药量=装药线密度×装药高度=6×2.0=12kg。实际单孔装药量取12kg。实际总装药量为：1824kg。

⑤爆破煤量计算：按间排距及实测冲击波拉伸松动距离1.8m计算，结合实际过磅吨数为28644.5吨，爆破成本1.33元/吨（见附表）。

⑥本次实验段通过煤销10车过磅分类销售，其出煤块率达70%左右。

综上所述，双排布孔较单排布控单价费用较低，且单次产生较多的爆破煤量，效率较高，有利于产销接替。

2.3装车方式

（1）爆破后采用传统的挖机装车，费用4.0元/吨，且爆破后挖机装车会产生二次破碎，降低块率，不可取。

（2）爆破后采用装载机装车，费用2元/吨，爆破费用1.33元/吨，装煤总费用3.33元/吨，且有效避免了二次破碎，因此选用装载机装车。

3.实验结论及效益分析

（1）经过多次实验得出如下结论

①钻孔深度控制在煤层底板以下lOcm。

②爆破参数选择双排孔爆破，钻孔间排距根据不同季节块度的不同需求做适当调整（比如冬季，大块需求多，增加间排拒适当增加装药量，可有效增加大块比例），通常情况选择5m×4m，装药量12kg/孔。

③爆破后采用装载机装车。

（2）与传统挖机装煤效益对比