煤矿采煤机利用微差爆破个人技术业务总结

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2011-10-15 03:23 标签： 煤矿采煤机
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煤矿技术员年度工作总结
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煤矿井下微差爆破振动速度衰变研究
2010年第3期总第90期 ※安徽省自然科学基金（），安徽省高校自然科学研究重点项目（KJ）※
煤矿井下微差爆破振动速度衰变研究
琦安徽理工大学土木建筑学院，安徽省淮南市，232001
以萨道夫斯基爆破振动速度计算公式为基础，结合岩石损伤理论和岩石爆破破碎机理，从理论上研究和探讨煤矿井下微差爆破振动速度衰变规律，推导出了理论计算公式，并通过现场煤矿井下岩石巷道掘进爆破振动实测数据进行了验证，两者基本一致。关键词
爆破振动速度
衰减规律中图分类号
文献标识码
引言爆破振动是爆破工程的三大危害之一。目前煤矿井下岩石巷道掘进及其他爆破工程均匀采用毫秒微差爆破技术，虽然微差爆破可以减小爆破振动效应，但由于煤矿井下地质条件复杂，地应力高且方向不定，岩石情况多变等，爆破振动效应还是比较容易造成巷道周边围岩中的裂隙延伸，松动圈扩大，围岩结构稳定性下降甚至发生坍塌破坏现象等，严重影响了巷道稳定性和生产安全。因此，研究煤矿井下爆破振动速度的衰变规律具有实际意义。2
煤矿井下爆破振动速度计算方法分析萨道夫斯基根据弹性动力学理论提出计算峰值振速的公式为[1]：?Qb?v=k??R??
（1） ??式中：v为质点峰值振速，cm?s-1；Q为微差爆破时最大单段药量，kg；R为测点（或计算点）的爆心距，m；k为与介质条件有关的常数；α为爆破地震波衰减指数；b为药量指数，b=1/3。卢文波[2]、楼晓明[3]在前人研究的基础之上，考虑初始损伤岩体中的应力波衰减，提出更加直观的能够综合反应各种参数影响的爆破振动速度计算公式：αα?r?1?Dv=?0??R??ps????ρC??
（2） ?mP?式中，ρm为岩石密度，kg?m-3；Cp为纵波速度，m?s-1；D为初始损伤变量，表征岩石劣化程度；α为衰减指数，α=2?μd(1?μd)，μd为岩石的动态泊松比，一般取μd=0.8μ，μ为岩石的静态泊松比，ps为不耦合装药爆破时单孔柱状孔壁所受初始冲击压力，MPa。综合萨道夫斯基公式，公式（2）可调整成：α??Qν=??R?13?????1?D?ps??
（3） ???ρC??mp?徐颖教授和宗琦教授通过假定在岩石与炸药交界面处爆轰波和岩石发生弹性碰撞求解出耦合装药条件下孔壁的初始冲击压力（或称径向应力峰值）为[4]：?◎试验研究◎?????????????????????????????煤矿井下微差爆破振动速度衰变研究
??????????????????????????19??ρmCpρ0D02（4） ps=2ρmCp+ρ0D0式中，ρ0为炸药密度；D0为爆轰波波速。?t=v??t?i?????β楼晓明教授提出的振动衰减公式为[3]：v(t)将（3）代入到（5）式中得：?e?γ(t?ti)，t≥ti
（5）αv(t)??Q=??R?13?1?D?????ps??t???????ρC??t??mp??i??β?e?γ(t?ti)
（6）式中，ti为第i段延迟时间；t为总延长时间；β为取决于爆源性质且大于0的常数；γ为阻尼系数。3
爆破振动速度现场测试和计算某岩石巷断面直墙拱形，巷宽4.2 m，巷高3.8m，主要岩性为粗砂岩、细砂岩和砂质泥岩，坚固性f =4~8，实测岩石的物理力学性能见表1。巷道掘进爆破施工采用楔形斜眼掏槽，掏槽眼深度(垂直深度)2.4m，周边眼光面爆破，采用三级煤矿安全水胶炸药，性能见表2，1~5段毫秒电雷管，矿用防爆型发爆器。全断面串联一次起爆，顺序为：掏槽眼→崩落眼→周边眼。表1
粗砂岩的物理力学性质实测值密度/kg?m-3孔隙率/%抗拉强度/MPa单轴抗压强度/MPa84.28弹性模量/GPa泊松比纵波波速/m?s-1 3.59 28.68 0.213 3860表2
煤矿水胶炸药性能参数品种密度/kg?m爆速/m?s殉爆距/cm ≥2猛度/mm ≥10≥3.0×103 PT-473 0.96~1.06表3
不同比例药量下爆破振动实测和计算值编号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12?装药量距离/R?m\1比例药量振速V/cm?s实测计算 0.831 0.593 0.667 0.703 0.589 0.631 0.836 0.696 0.671 0.565 1.008 0.70913.3 60.7 0.039 0.8310.5 65.8 0.033 0.587 12.8 66.5 0.035 0.617 13.8 66.5 0.036 0.813 0.579 13.6 72 0.0330.630 13.8 70 0.034 17.4 66.2 0.039 0. 830 0.768 15 66.2 0.035 13.8 68.7 0.035 0.655 0.598 10.8 68 0.034 15.2 57.9 0.043 1.0512.28 63.7 0.036 0.74620
2010年第3期总第90期选用加拿大Instantel公司生产的振动监测仪Blastmate SeriesⅢ。测点布置在已开挖支护巷道紧贴侧壁的巷道底板上，考虑准确分析处理测试结果和仪器安全，在距掘进工作面50m外布设测点。在布设测点时，找坚固整体好的岩面，将表面清理干净，黄油涂抹在传感器底部，固定好传感器，将传感器上的箭头指向爆源方向，根据需求设置好记录触发水平，在放炮前数分钟开启仪器电源即可进行振动速度的测试。实测数据列于表3中。结合巷道实际条件用公式（6），计算爆破振动速度，也列于表3中。计算时，D=0.15，β=2.3，γ=0.9，五段雷管，段间间隔延迟时间25ms，Q取实际单段最高药量。4
结果对比分析综合计算和实测数据，作出如图所示的振动速度计算数据与实测数据间对比关系图（离散大的几个点已被去除）。综合分析表中实测和计算结果以及图1对比关系可得出：（1）岩石损伤引入爆破振动速度计算公式比直接选用系数k和衰变指数α更贴近实际。（2）实测和计算结果都证明质点振动速度峰值随最大段药量的增加而增大。（3）计算结果相关性明显，而实测数据则有较大的离散性，这主要是由于受现场测试条件影响较大，如测点位置岩石的整体性、破裂程度、传感器的固定牢固程度等。了导出公式的可用性。当然，爆破振动引起的指点峰值衰减公式在实际工程中尚未完全解决，尤其是在深井煤矿复杂地质和高地应力条件下，影响因素更多，我们将进一步进行研究。 （4）去除几个离散性较大的数据，实测爆破振动速度值和对应的计算结果一致性较好，初步验证参 考 文 献1
言志信，吴德伦，王漪，许明. 地震效应及安全研究[J]. 岩土力学，)：201~2032
卢文波，Hustrulid W. 质点峰值速度衰减公式改进[J]. 工程爆破，）1~43
楼晓明，郑俊杰，马建军，蔡路军. 隧道微差爆破振动速度应力场研究[J].地下空间与工程学报，)：248~251 4
徐颖，宗琦，地下工程爆破理论及其应用[M]. 徐州：中国矿大出版社，2001
Research on the Decay Regularity of Millisecond Blasting Vibration Velocity in Coal MiningMa Yunchang
Liu Jinghua
Zong QiAnhui University of Science and Technology, Huainan Anhui, 232001Abstract
Based on the Sodev’s empirical formula of blasting vibration velocity and the theories of rock damage and rock blasting breaking, the decay regularity of millisecond blasting vibration velocity in coal mining was studied and discussed. The theoretic calculation formula was deduced. The value of theoretical calculation keeps good consistence with the actual data of vibration velocity in tunneling blasting of coal mining, which indicates the theoretic calculation formula is valid. Keywords
blastin decay regularity?
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利用微差爆破提高综采块煤率的研究
【摘要】 永煤公司新桥煤矿借鉴炮采工作面的微差爆破技术,首次在综采工作面采用微差爆破技术进行松动爆破,配合双滚筒采煤机割煤,从而达到提高综采工作面块煤率的目的。通过3个月的实践,综采块煤率由原来的11%提高到16%以上,取得了显著效果。
【关键词】 ；
【所属期刊栏目】
（2011年04期）
【分类号】TD235.37
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毫秒微差爆破技术在水下炸礁工程中的应用总结
本文结合毫秒微差爆破技术在水下炸焦工程中的应用及工程实例对爆破参数选择寄爆破震动等进行了分析论述，仅供参考。
作者单位：
广西新港湾工程有限公司
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