來源：礦山安全知識

一、礦井爆破

（一）爆破器材

1.炸藥炸藥是在一定條件下，能夠發(fā)生快速化學反應、放出大量熱量、生成大量氣體產物，顯示爆炸效應的化合物或混合物。礦用炸藥分為煤礦許用炸藥和非煤礦許用炸藥。煤礦井下的所有爆破作業(yè)工作面，必須使用煤礦許用炸藥。

2.雷管雷管是一種裝有起爆藥的小管，用來起爆炸藥的專用材料。雷管按起爆方式分為火雷管和電雷管兩種，電雷管由電能來起爆。電雷管又分為瞬發(fā)雷管、秒延期雷管和毫秒延期雷管。煤礦井下廣泛使用毫秒延期電雷管。

3.發(fā)爆器發(fā)爆器是用來供給電爆網路的電雷管起爆電能的儀器。《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，井下爆破必須使用發(fā)爆器。

（二）爆破技術

1.掘進工作面爆破

（1）炮眼分類及布置掘進工作面的炮眼，按其所起作用不同，可分為以下三類①掏槽眼（又名掏心眼）②輔助眼③周邊眼

（2）主要爆破參數巷道掘進的爆破參數主要包括炮眼直徑、炮眼深度、炮眼數目、單位炸藥消耗量的具體規(guī)定。巷道掘進爆破作業(yè)要按照《煤礦安全規(guī)程》及爆破參數執(zhí)行。

2.回采工作面爆破

（1）炮眼種類及布置 炮眼布置方式（見圖3-12）單排眼：用于薄煤層、煤質較軟及節(jié)理發(fā)育的煤層。雙排眼：包括對眼、三花眼。一般用于采高較小的中厚煤層及煤質中硬的工作面。三排眼：即五花眼。用于煤層堅硬和采高較大的中厚煤層工作面。

（2）主要爆破參數 炮采工作面的爆破參數主要包括炮眼布置、間距、炮眼深度、炮眼數目、單位炸藥消耗量的具體規(guī)定。炮采工作面爆破作業(yè)要按照《煤礦安全規(guī)程》及爆破參數執(zhí)行。

二、巷道施工

巷道施工方法包括鉆眼爆破法和機械化掘進法。其主要工序有破巖、裝巖、運巖和支護等。

（一）破巖

1.鉆眼爆破法鉆爆破巖法是指利用電鉆或風鉆進行打眼、裝藥爆破的方法。為了提高打眼的速度可以使用專門的鉆眼機械打眼。鉆爆破巖法推廣光面爆破。光面爆破（簡稱光爆）是指在鉆眼爆破過程中，通過采取一定措施，使爆破后的巷道斷面形狀、尺寸基本符合設計要求，并盡量使巷道輪廓以外的圍巖不受破壞的一種破巖方法。

2.機械化破巖法機械化破巖是指利用綜掘機對煤巖體進行切割和破碎的方法。

（二）裝巖與運巖

裝運巖煤有人工裝運和機械裝運2種方法。

（一）常用的裝巖機有耙斗式、鏟斗式、蟹爪式裝巖機等設備。運輸普遍采用礦車，用人或電機車調車。掘進煤巷時可以直接用刮板輸送機或帶式輸送機運煤，綜掘設備本身連接有裝煤運煤設施。

（二）巷道支護巷道支護材料有水泥、石料、混凝土、木材和金屬材料（如輕便鋼軌、礦用工字鋼、特殊工字鋼、礦用特殊型鋼等）。支護的形式有架棚支護（金屬拱形支護、木支護）、錨桿支護、錨噴支護、砌碹支護等。其中，錨噴支護和砌碹支護屬于巷道永久支護，其服務年限較長。

1.架棚支護

2.砌碹支護砌碹支護的主要形式是直墻拱頂式,是一種被動支護形式，該支護具有堅固、耐久、防火、通風阻力小等優(yōu)點。缺點是施工復雜、勞動強度大、成本高和進度慢等。直墻拱頂支護由拱、墻和基礎3部分組成。錨桿支護、噴射混凝土與噴漿支護錨噴支護。錨桿支護就是將錨桿預設在圍巖中，使巖體得以加固，形成一個完整的支護結構，是一種主動支護形式。

錨桿的種類有鋼筋或鋼絲繩砂漿錨桿、金屬錨桿、木錨桿、樹脂錨桿等。噴射混凝土與噴漿支護：噴射混凝土是將一定配合比的水泥、砂、石子和速凝劑等混合攪拌均勻，裝入噴射機，以壓縮空氣為動力，使拌合料沿管路吹送至噴頭處與水混合，并以較高的速度噴射在巖面上凝結硬化而成的一種支護形式。錨噴支護是錨桿支護、噴射混凝土支護和錨桿+噴射混凝土聯合支護的總稱。

三、采煤工藝在采煤工作面內按照一定順序完成各項工序及其配合方式，稱為采煤工藝。采煤工藝與回采巷道布置及其在時間上、空間上的相互配合總稱為采煤方法。我國常見的采煤工藝有爆破采煤（簡稱炮采）、普通機械化采煤（簡稱普采）、綜合機械化采煤（簡稱綜采）、綜采放頂煤等。

（一）爆破采煤工作面采煤工藝炮采工藝的主要特點是采用爆破落煤。

1.落煤。用鉆眼爆破的方法把煤從煤壁上崩落下來，稱為爆破落煤，它包括鉆眼、裝藥、連線和爆破等工序。

2.裝煤、運煤。裝煤一般采用爆破拋擲裝煤和人工裝煤2種方式。運煤方式主要有自重運輸和刮板輸送機運輸2種。刮板輸送機可分為拆移式和可彎曲式2種。可彎曲式刮板輸送機采用液壓千斤頂或其他類型的千斤頂裝置。

3.工作面支護。工作面的支護方式一般采用單體液壓支柱和鉸接頂梁支護，液壓支柱在傾斜方向上呈直線狀排列，支護方式有齊梁直線柱與錯梁直線柱兩類。

4.采空區(qū)處理。采煤工作面控頂距以外的空間稱為采空區(qū)。采空區(qū)處理是指對采空區(qū)空間及頂板的處理。采空區(qū)的處理方法有全部垮落法、充填法、煤柱支撐法和緩慢下沉法等。爆破采煤工作面采空區(qū)處理一般采用全部垮落法。

（二）普通機械化采煤工作面采煤工藝普通機械化采煤工作面布置，普采工藝的主要特點是用采煤機落煤。采煤機主要有刨煤機和滾筒采煤機2類。滾筒采煤機主要有單滾筒和雙滾筒2種。

1.落煤、裝煤。普采工作面的落煤與裝煤由采煤機完成。

2.運煤。普采工作面運煤采用可彎曲刮板輸送機。推移輸送機時，利用液壓千斤頂將輸送機移到目的地，并使輸送機平、直，符合要求。

3.支護。普采工作面使用單體液壓支柱與鉸接頂梁組成的懸臂支架支護頂板。

4.采空區(qū)處理。采空區(qū)處理與炮采工藝相同，一般采用全部垮落法。對極堅硬的頂板，可以利用深孔爆破方法強制放頂以保證工作面的安全生產。

（三）綜合機械化采煤工作面采煤工藝綜采工藝的主要特點是采用采煤機落煤，用整體自移式液壓支架支護頂板，落煤、裝煤、運煤、支護全部工序實現了機械化，綜采工作面設備。

1.落煤、裝煤。由采煤機完成。綜采工作面主要采用雙向割煤，往返一次進兩刀，斜切式進刀。

2.運煤。采用可彎曲刮板輸送機運煤。

3.支護。綜采工作面支護主要采用自移式液壓支架，工作面兩端一般采用端頭支架支護。按支架與圍巖的相互作用方式，支架可分為支撐式、掩護式及支撐掩護式3種基本類型

4.采空區(qū)處理。綜采工作面主要用垮落法處理采空區(qū) 綜采工作面1—采煤機；2—刮板輸送機；3—支架；4—下端頭支護；5—上端頭支護；6—轉載機；7—膠帶輸送機；8—配電箱；9—乳化液泵站；10—設備平板列車；11—移動變電站；12—噴霧泵站；13—液壓絞車；14—集中控制臺

（四）綜采放頂煤采煤工藝綜采放頂煤工藝的主要特點是采用采煤機割煤和放頂煤。綜采放頂煤工藝是在厚煤層中沿煤層底板布置采煤工作面，煤壁采用采煤機割煤，頂煤從支架后部放煤口放煤，用前后2個刮板輸送機運煤的采煤工藝。綜采放頂煤與綜采工藝基本相似，只是綜采放頂煤適用于厚煤層開采，且多一道放煤工序。放煤是利用礦山壓力將工作面頂部煤在工作面推進過后破碎，在支架掩護梁上的放煤窗口放落，并將冒落頂煤通過后部刮板輸送機運出。放頂煤綜采機械由采煤機、自移式液壓支架及2部刮板輸送機所組成。其中，液壓支架與普通支架有所不同，即：在掩護梁上具有一個液控落煤窗口，在掩護梁下安裝第2臺刮板輸送機。

（五）礦山壓力概述

1.礦山壓力的基本概念

礦山壓力是由于采掘活動的影響，在采掘空間周圍巖體上及支護物上所產生的力稱為礦山壓力。由于礦山壓力的作用將引起圍巖及支護物的位移、變形、破壞等一系列的力學現象稱為礦壓顯現。礦壓是礦壓顯現的原因，礦壓顯現是礦壓作用的結果2.采煤工作面直接頂的初次垮落和老頂的周期來壓

（1）直接頂的初次垮落：工作面自開切眼向前推進一段距離后（8-25米），假如沒有支護，直接頂懸露達到一定距離，在其重力的作用下，就要開始跨落，稱為工作面直接頂的初次垮落，這時直接頂的跨距稱為初次垮落步距。采煤工作面初次放頂時必須制定安全措施，采煤區(qū)（隊）長要親臨現場進行指揮。

（2）工作面老頂的周期來壓：隨著回采工作面的推進，在老頂初次來壓以后，裂隙帶巖層形成的結構，將始終經歷“穩(wěn)定-失穩(wěn)-再穩(wěn)定”的變化，這種變化將呈現周而復始的過程。由于結構的失穩(wěn)導致了工作面頂板的來壓。這種來壓也將隨著工作面的推進而呈周期性出現。因此，由于裂隙帶巖層周期性失穩(wěn)而引起的頂板來壓現象稱之為工作面頂板的周期來壓。工作面周期來壓時的安全措施：①通過礦壓觀測，準確判斷周期來壓的時間和位置，做好預測預報工作。②做好來壓前的支護工作，保證支架的規(guī)格質量，保證一定的支護密度和支架穩(wěn)定性。③合理縮小控頂距，以利于工作面維護。④保證直接頂垮落的質量。采空區(qū)冒落的矸石可以減輕老頂的來壓強度。⑤加強正規(guī)循環(huán)，保持工作面推進速度。