摘要：煤是我国的基础必备能源，煤矿生产一直都受到广泛关注。炮采是我国传统的和主要的采煤方法之一，在我国的煤炭生产中一直起着重要的作用，笔者基于多年工作经验，在参考国内大量相关文献的基础上，从工作实践需要出发，简单阐述了炮采面如何提高爆破效率的问题。
关键词：效率 改进 炮采
我国作为世界上第一大煤炭消费国、第二大煤炭生产国和第三大能源国，决定了在煤矿生产上必须下苦工。近年来，随着改革开放的不断深入，煤炭工业也有了突飞猛进的发展。随着我国经济的快速发展，市场对能源的需求尤其是对煤炭的需求大幅度增加，煤炭企业抓住这一难得的发展机遇，努力提高煤炭产量，加大对煤炭开采技术改进和科研的投入，从而使得煤炭企业得到持续健康地发展。
从上个世纪80年代开始，我国研究倾斜煤层开采，其中长壁、掩护支架和放顶煤开采等倾斜煤层是近年来发展起来几种主要开采倾斜煤层有效采煤方法，至今已有50多年的历史。进入20世纪90年代，我国煤炭生产机械化、综合机械化水平不断提高，炮采产量所占比例有所下降，但是其绝对产量仍然很高。进入21世纪，于2005年全国安全生产视频会上获悉，全国原煤产量211亿吨，与2004年同期相比增加154亿吨，增长79％，06年原煤产量突破23亿吨，其中炮采面约占25％，则有约575亿吨。
一、炮采面爆破效率的影响因素
1.煤层的强度特征
煤体的力学性质是影响爆破效率的内在因素，煤体强度越高，完整性愈好。其本身的抗压、抗拉、抗剪强度愈大，从而在同样的爆炸压力下，越不容易破碎，也就能保持较高的爆破块度。
2.地质构造
煤层中有较多的断裂破坏是经历过构造运动的标记，它们包括断层、褶曲、层理、节理、不同煤层的接触面、裂隙等弱面。这些弱面对爆破性的影响有二重性：一方面，弱面能导致爆生气体和压力的泄露，降低爆破能的作用，影响爆破效果；另一方面，弱面又破坏了煤体的完整性，易于从弱面破裂、崩落，而且弱面又增加了爆破应力波的反射作用，有利于煤体的破碎。一般而言，垂直层理、裂隙爆破时，比较容易破碎，块度较小；而平行干或顺着层理、裂隙的爆破则比较困难，块度较大。
3.顶板压力
顶板压力是煤层在采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用在煤层和矸石上的垂直应力，它来源于上覆岩层的重量。研究表明，对应于不同的开采深度和煤层强度条件，采场周围煤层上支承压力分布不同，主要有以下三种情况。
(1)单一的弹性分布：压力高峰在煤壁边缘，随着与煤壁距离的增加按照负指数曲线规律递减，在以煤壁开始的整个分布范围内，煤层都处于弹性压缩状态，亦即煤层本身未遭破坏，此时爆破，一般来说块度较小。
(2)出现塑性破坏区的分布：该分布由塑性区和弹性区两部分构成，塑性区压力分布是以煤壁开始逐渐上升的曲线，同时，塑性区内煤层己遭破坏，预生裂隙发育，爆破块度相对较低。
(3)出现内应力场的分布；煤壁附近内应力场中的支承压力随上作面的推进，压力峰值位置逐渐移向煤壁，形成压力的“收缩”，内应力场的出现是以存在塑性区为前提的，该状态下煤体呈现出的塑性流变的特点和内能在卸载作用下的弹性释放效应，煤体更加破碎，在此爆破，块煤块度会更小。
二、提高爆破效率措施分析
(1)适当降低炸药单耗。根据爆破漏斗形成机理，如果炮孔装药适当，要达到利用最少药量使爆破后采面煤帮界面平整，漏斗体积最大的效果，就应充分利用应力波的叠加作用，使炮眼间距与最小抵抗线相近。
(2)正确设定爆破网孔参数，充分利用炸药的爆炸能，使炮孔所产生的爆炸能量稍大干爆落被爆介质所需的最低能量，使被爆介质产生适度的爆生裂隙，并沿新的煤帮面被爆落。
(3)爆破过程中，煤体的破裂是应力波和气体静压综合作用的结果；柱状装药爆破时，在同一爆破半径上，药卷径向的应力波辐射最强。因此布置炮孔时，应使爆破时应力波辐射最强的层面与新的煤帮面基本吻合，并使炮L气体静压最大限度的作用于被爆落煤体。
(4)改变装药结构，采用不耦合装药技术。有关研究证明：在炮孔中预留空隙的空气间隙或水介质爆破可以降低孔壁受到的压力。爆破时，空气间隙起着类似弹簧的作用，把初始阶段爆轰气体产物中的部分能量储存在空气中，使得炮孔初始压力稍低，而气体作用时I司得以延长。在爆轰的后阶段，受压空气将大量储存的能量释放出来做功，使留有的介质间隙爆破时的峰值压力的作用时间长于无空气间隙爆破的作用时间，从而可改善破煤的均匀度。
（5）炮采面按规定布置炮眼位置。单排眼布置方式：在煤层厚度为1.0m以下的薄煤层或煤质松软、节理发达的中厚煤层中，可沿工作面中间打一排向下倾斜的炮眼，称为单排眼。炮眼与工作面煤壁的夹角为65°～75°。双排眼布置方式：在煤层厚度1.0m～1.5m，煤质中硬的中厚煤层中，可靠近顶、底板沿工作面打两排眼。底眼位于工作面下部，靠近底板。它的作用是将煤层下部的煤沿底板首先抛出，起掏槽眼的作用，为中间眼和顶眼的爆破创造条件。底眼在垂直面上有俯角，俯角为10°～15°，眼底距底板约0.2m左右，以不留底煤而不破碎底板为原则，使底板保持完整，又便于装煤。中间眼(又称腰眼)位于煤层顶板与底板之间。它的作用是进一步扩大底眼掏槽，保证顶眼在对顶板震动极小的情况下，顶眼位于采煤工作面上部，靠近顶板。它的作用是将煤层沿顶板崩落而不留顶煤。顶眼在垂直面上有仰角，一般为5°～10°，眼底距顶板0.1m～0.5m，视煤质软硬及煤的粘顶情况而定，以不破碎顶板的完整性为原则，如顶板不稳定时，则顶眼平行顶板。
总之，煤矿炮采作为主要采煤手段，要求我们在实践不断的研究新方法，因地制宜的做好这项工作。
关键词：效率 改进 炮采
我国作为世界上第一大煤炭消费国、第二大煤炭生产国和第三大能源国，决定了在煤矿生产上必须下苦工。近年来，随着改革开放的不断深入，煤炭工业也有了突飞猛进的发展。随着我国经济的快速发展，市场对能源的需求尤其是对煤炭的需求大幅度增加，煤炭企业抓住这一难得的发展机遇，努力提高煤炭产量，加大对煤炭开采技术改进和科研的投入，从而使得煤炭企业得到持续健康地发展。
从上个世纪80年代开始，我国研究倾斜煤层开采，其中长壁、掩护支架和放顶煤开采等倾斜煤层是近年来发展起来几种主要开采倾斜煤层有效采煤方法，至今已有50多年的历史。进入20世纪90年代，我国煤炭生产机械化、综合机械化水平不断提高，炮采产量所占比例有所下降，但是其绝对产量仍然很高。进入21世纪，于2005年全国安全生产视频会上获悉，全国原煤产量211亿吨，与2004年同期相比增加154亿吨，增长79％，06年原煤产量突破23亿吨，其中炮采面约占25％，则有约575亿吨。
一、炮采面爆破效率的影响因素
1.煤层的强度特征
煤体的力学性质是影响爆破效率的内在因素，煤体强度越高，完整性愈好。其本身的抗压、抗拉、抗剪强度愈大，从而在同样的爆炸压力下，越不容易破碎，也就能保持较高的爆破块度。
2.地质构造
煤层中有较多的断裂破坏是经历过构造运动的标记，它们包括断层、褶曲、层理、节理、不同煤层的接触面、裂隙等弱面。这些弱面对爆破性的影响有二重性：一方面，弱面能导致爆生气体和压力的泄露，降低爆破能的作用，影响爆破效果；另一方面，弱面又破坏了煤体的完整性，易于从弱面破裂、崩落，而且弱面又增加了爆破应力波的反射作用，有利于煤体的破碎。一般而言，垂直层理、裂隙爆破时，比较容易破碎，块度较小；而平行干或顺着层理、裂隙的爆破则比较困难，块度较大。
3.顶板压力
顶板压力是煤层在采出后，在围岩应力重新分布的范围内，作用在煤层和矸石上的垂直应力，它来源于上覆岩层的重量。研究表明，对应于不同的开采深度和煤层强度条件，采场周围煤层上支承压力分布不同，主要有以下三种情况。
(1)单一的弹性分布：压力高峰在煤壁边缘，随着与煤壁距离的增加按照负指数曲线规律递减，在以煤壁开始的整个分布范围内，煤层都处于弹性压缩状态，亦即煤层本身未遭破坏，此时爆破，一般来说块度较小。
(2)出现塑性破坏区的分布：该分布由塑性区和弹性区两部分构成，塑性区压力分布是以煤壁开始逐渐上升的曲线，同时，塑性区内煤层己遭破坏，预生裂隙发育，爆破块度相对较低。
(3)出现内应力场的分布；煤壁附近内应力场中的支承压力随上作面的推进，压力峰值位置逐渐移向煤壁，形成压力的“收缩”，内应力场的出现是以存在塑性区为前提的，该状态下煤体呈现出的塑性流变的特点和内能在卸载作用下的弹性释放效应，煤体更加破碎，在此爆破，块煤块度会更小。
二、提高爆破效率措施分析
(1)适当降低炸药单耗。根据爆破漏斗形成机理，如果炮孔装药适当，要达到利用最少药量使爆破后采面煤帮界面平整，漏斗体积最大的效果，就应充分利用应力波的叠加作用，使炮眼间距与最小抵抗线相近。
(2)正确设定爆破网孔参数，充分利用炸药的爆炸能，使炮孔所产生的爆炸能量稍大干爆落被爆介质所需的最低能量，使被爆介质产生适度的爆生裂隙，并沿新的煤帮面被爆落。
(3)爆破过程中，煤体的破裂是应力波和气体静压综合作用的结果；柱状装药爆破时，在同一爆破半径上，药卷径向的应力波辐射最强。因此布置炮孔时，应使爆破时应力波辐射最强的层面与新的煤帮面基本吻合，并使炮L气体静压最大限度的作用于被爆落煤体。
(4)改变装药结构，采用不耦合装药技术。有关研究证明：在炮孔中预留空隙的空气间隙或水介质爆破可以降低孔壁受到的压力。爆破时，空气间隙起着类似弹簧的作用，把初始阶段爆轰气体产物中的部分能量储存在空气中，使得炮孔初始压力稍低，而气体作用时I司得以延长。在爆轰的后阶段，受压空气将大量储存的能量释放出来做功，使留有的介质间隙爆破时的峰值压力的作用时间长于无空气间隙爆破的作用时间，从而可改善破煤的均匀度。
（5）炮采面按规定布置炮眼位置。单排眼布置方式：在煤层厚度为1.0m以下的薄煤层或煤质松软、节理发达的中厚煤层中，可沿工作面中间打一排向下倾斜的炮眼，称为单排眼。炮眼与工作面煤壁的夹角为65°～75°。双排眼布置方式：在煤层厚度1.0m～1.5m，煤质中硬的中厚煤层中，可靠近顶、底板沿工作面打两排眼。底眼位于工作面下部，靠近底板。它的作用是将煤层下部的煤沿底板首先抛出，起掏槽眼的作用，为中间眼和顶眼的爆破创造条件。底眼在垂直面上有俯角，俯角为10°～15°，眼底距底板约0.2m左右，以不留底煤而不破碎底板为原则，使底板保持完整，又便于装煤。中间眼(又称腰眼)位于煤层顶板与底板之间。它的作用是进一步扩大底眼掏槽，保证顶眼在对顶板震动极小的情况下，顶眼位于采煤工作面上部，靠近顶板。它的作用是将煤层沿顶板崩落而不留顶煤。顶眼在垂直面上有仰角，一般为5°～10°，眼底距顶板0.1m～0.5m，视煤质软硬及煤的粘顶情况而定，以不破碎顶板的完整性为原则，如顶板不稳定时，则顶眼平行顶板。
总之，煤矿炮采作为主要采煤手段，要求我们在实践不断的研究新方法，因地制宜的做好这项工作。
