晋能控股煤业集团在国内首次尝试液体炸药应用

  日前,在晋能控股煤业集团塔山矿井下工作面巷道,应用煤矿用水胶液体炸药,成功实施切顶卸压无煤柱作业,取得良好的顶板平面定向致裂效果。这也是国内首次开展运用水胶液体炸药在煤矿井下坚硬顶板预裂中的使用,取得良好的应用成效。

  大同矿区煤层属典型的厚层坚硬顶板地质情况。生产过程中坚硬顶板滞后断裂,容易形成采空区悬板,影响矿井安全生产。

  以往遇到该情况,常规用密集打孔、水力致裂及传统爆破来解决,存在成本高、定向效果欠佳,深孔装药封孔效率低等缺陷。鉴于深孔定向爆破技术优点,亟需研发一种匹配煤矿深孔高效爆破的液体炸药。

  在与全国各大院校建立起的产学研长期合作基础上,2019年集团通过与中国矿业大学联手攻关《煤矿用水胶液体炸药研发及其在坚硬顶板深孔内的爆炸压裂测试》项目。

  该项目通过改变煤矿用水胶炸药组分配比,实现了其在物理形态上的流动特性,解决了大角度深孔装药、长距离封孔技术难题。经过近一年时间反复实验测试,对炸药配方、安全性等进一步优化,保障了炸药在煤矿井下爆破作业的安全。

  《煤矿用水胶液体炸药研发及其在坚硬顶板深孔内的爆炸压裂测试》项目2020年经云冈矿新408轨道巷实地测试,实现爆破孔与观测孔贯通完全,起爆后顶板破坏充分,爆破效果精确,威力大、震动小、有害气体少,达到三级煤矿许用炸药性能要求,一举成功。

  煤矿用水胶液体炸药的成功研发,既解决了深孔、超深孔爆破作业下的深孔装药和长距离封孔工艺难题,又为深长钻孔单孔重复爆破技术实现提供了条件,克服了钻眼爆破中“炸药爆炸瞬间威力大、但致裂范围不足”的缺陷。

  此外,煤矿用水胶液体炸药应用范围极广,大同矿区双系煤层开采国内罕有,如将液体炸药经地面钻孔超前实施预裂爆破,可有效改观双系煤层开采易诱发下部石炭系特厚煤层开采中的强矿压显现,既规避了井下爆破作业的安全问题,又降低了爆破对采场的扰动影响。同时,鉴于石炭系特厚煤层开采实际,采用液体炸药实施地面钻孔重复爆破,可有效解决矿井特厚煤层“低瓦斯赋存、高瓦斯涌出”难题,提高瓦斯抽排效率,降低采场瓦斯浓度,可谓是一举多得。

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