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浅析毫秒爆破在炮采工作面的应用 　　摘要：炮采工作面采用瞬发雷管一次装药分次起爆工艺有自身无法克服的困难。针对瞬发雷管单联单放、爆破时间长、劳动强度大、生产效益差、极易引起瓦斯和煤尘爆炸事故、安全性差等问题，建议在炮采工作面推广使用毫秒爆破。 　　关键词：炮采 瞬发雷管 毫秒爆破 　　多年来，炮采工作面一直采用瞬发雷管进行爆破作业，随之带来了很大的困难，即三多一少。 　　1.一多：瞬发雷管单联单放多，放炮次数多； 　　2.二多：爆破对顶板震动大，冒顶事故多； 　　3.三多：单体液压支柱炮崩损坏率高，炮后掉梁倒柱多； 　　4.一少：爆堆分散，爆破装煤率低。 　　为解决上述问题，淮南煤矿首先进行了以毫秒爆破、单体液压支柱、大功率刮板运输机相配套的炮采工艺试验，取得了较为显著的效果。不仅提高了效率，降低了吨煤成本，还减少了工作面片帮、冒顶事故。因此在炮采工作面使用何种爆破作业方式成为提高炮采工作面产量、减少成本、降低事故的关键环节。 　　一、毫秒爆破原理 　　（一）爆破相关概念 　　自由面：即被爆破的煤岩体与空气的界面称之为自由面。 　　最小抵抗线：从装药重心到自由面的最短距离。 　　正向起爆：起爆药包位于柱状装药的外端，靠近炮眼口，雷管底部朝向眼底的起爆方法。 　　反向起爆：起爆药包位于柱状装药的里端，靠近或在炮眼底，雷管底部朝向眼口的起爆方法。 　　拒爆：起爆后，炸药材料未发生爆炸的现象。 　　熄爆：爆轰波不能沿炸药继续传播而中止的现象。 　　爆燃：指由于爆轰波的衰减而引起的炸药燃烧的现象。 　　斜切起爆：主要是前段炮眼爆破后，对后段炮眼爆破相当于增加了一个应力自由面，爆破效果较好。 　　（二）毫秒爆破的原理 　　毫秒爆破的作用原理如下：所谓毫秒即秒的千分之一，相邻各组药包爆炸间隔时间极短，当前一组药包刚爆炸，使周围介质处于最紧张应力状态，但尚未形成爆破漏斗时，就起爆后一组药包，这样就增加了介质质点的振动频率，并加力干扰前一组应力体，促使其产生剧烈的破坏；同时，前一组的振动波也加强了后一组的爆破作用；而且先后爆破碎块相互撞击，又使碎块破碎的更加均匀。它有四大综合作用，正是它有如下的作用，使得它比瞬发爆破具有更好的效果。 　　1、增加自由面 　　先爆的炮眼为后起爆的炮眼创造了辅助自由面。由于自由面增多，减小了最小抵抗线，装药受夹制程度则随自由面数目增加而减少。 　　2、产生爆炸应力波的迭加 　　先爆炸的药包在煤体内激起压缩波从自由面反射成拉伸波后，再引爆后期爆炸的药包，不仅能消除无应力区，而且应力波互相迭加，增强了对煤体的破碎作用，提高了炮眼的利用率，改善了爆破落煤效果。 　　3、煤块相互间的碰撞作用 　　毫秒爆破使煤体破碎下来的煤块在运动过程中能够发生相互碰撞，利用动能使煤块再次发生破碎，这样就使爆破下来的煤岩块均匀，且抛掷的距离近。 　　4、地震波的相互干扰作用 　　相邻两炮眼爆炸所形成的地震波可以相互干扰而削弱或抵消，减轻了地震效应，起到保护顶板的作用。前发炮孔爆炸产生的爆轰波，后发炮孔也产生一个爆轰波，两波相互抵消，对顶板起到减震作用。 　　毫秒爆破的这4种综合作用，获得了比瞬发起爆更好的爆破效果。其技术关键在于控制相邻炮眼爆炸的毫秒时间间隔。研究表明，毫秒时间间隔的大小与煤层的软硬、炸药类型和爆破参数等因素有关，应根据工作面的实际情况而定，一般为25、50ms。 　　二、毫秒爆破在炮采工作面应用的依据 　　（一）在高瓦斯煤层中应用的依据 　　毫秒爆破能在规定的极短促的时间内，按照设计的顺序起爆完毕，瓦斯还未来得及从煤层中涌出，达不到爆破浓度，爆破工作就已经结束。据此可以认为：毫秒爆破可以在高瓦斯煤层中使用。为验证人们分析的准确性，多次在抚顺矿务局下属矿进行试验，全面考虑，选取总延期在130ms，工作面炮后瓦斯来不及泄出，爆破工作已结束，因而在安全上市可靠的。 　　对回采工作面毫秒爆破的试验工作，抚顺分院先后在徐州义安矿、平顶山平五矿的回采工作面进行了炮后瓦斯浓度测定，并得出如下结论： 　　认为在长壁工作面应用毫秒爆破时，由于煤的破碎时有一定速度的，如果工作面风量稀释瓦斯的速度大于煤中的瓦斯涌出速度，并把毫秒雷管最后一段雷管的总延期时间控制在130ms以内，在安全上是有把握的。 　　（二）在有煤尘爆炸危险的煤层应用依据 　　由于毫秒爆破具有减震效应，地震波相互干扰，使地震波强度减弱。这样与瞬发爆破相比，相应地减少了煤尘飞扬，因而在具有煤尘爆炸危险的矿井可以使用毫秒爆破技术。但是高瓦斯矿井并且有煤尘爆炸危险的回采工作面，只能用1台发爆器，但可备用1台。通过如此强制性规定，达到保证安全生产的目的，由此为缩短爆破时间，一次多放炮，从煤尘瓦斯安全管理上市可靠的