时间：2022-08-29 13:48:02
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇预裂爆破技术论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
【关键词】爆破；爆破施工；应用
中图分类号：O643文献标识码： A
在我国是很少见到水电站高边坡开挖技术的。本论文主要全面的阐述了某水电站工程高边坡的开挖技术，这也是开挖技术在我国又一成功的例子。这也在另一个方面揭示了我国高边坡开挖技术在逐渐走向成熟。
1.石方预裂爆破施工相关概述与发展历程
1.1石方预裂爆破的施工相关技术原理
在挖石方的时候，我们要在爆破前，要先沿着设计的边界线描出条一定宽度的裂缝。这条裂缝可以缓冲其中爆破对岩石的破坏，从而获得比较规整的外观。这种爆破技术称为欲裂爆破。欲裂爆破不仅在垂直开挖上，而且在倾斜开挖上，都得到了广泛的应用。即使是在规则的曲面以及水平面上，我们也可以采取欲裂爆破的方式。
1.2国内针对石方预裂爆破的施工技术要求
（1）欲裂缝要连通，而且在地表需要一定的开裂宽度。岩石如果是中等硬度的话，缝宽度要大于1.0cm。岩石的缝宽度应该达到0.5cm左右。最好多做一些现场试验，得出经验教训。
（2）在欲裂面开挖以后，不平整度要小于15cm。想要衡量钻孔和爆破参数是否合理，也要参照欲裂面的不平整度。根据这个指标来调整合理的数值。
（3）对于欲裂面上的炮孔痕迹来说，保留率要高于80%，而且炮孔附近的岩石不可以显示出严重的爆破缝。
1.3相关技术措施要求
（1）炮孔的直径一般为50~200mm,但是深孔常常采用大的直径。
（2）炮孔的间距一般为400~1600mm或者600~2400mm，对于比较坚硬的岩石来说，常常取比较小的值。
（3）线装药密度一般在250g/m到400g/m之间。
（4）对于药包的结构形式，一般来说，市面上是将药卷分散的捆绑在导引索上面。对于分散的药卷来说，相邻间距要小于50cm，而且要小于药卷的爆炸间距。鉴于孔底岩石的威慑力比较大，应当加固底部药包。
（5）在装药的时候，深度距离孔口1m左右是不可以装药的，但是我们可以使用砂土将其填实。填塞的长度应该合适，如果填塞的长度太短，容易形成爆破漏斗或者因为爆破漏气影响爆破的效果，填塞太长可能导致不能出现裂缝。
2.某水电站高边坡开挖预裂爆破施工技术特点
某水电站位于大理白族和凤庆县交界的地方，是目前世界上建造最高的混凝土拱坝。该水电站工程的规模是比较大的，因此也是云南的标志性工程。建造在地震比较强的区域。无论是大跨度下的洞室群，还是大容量的水轮发电机，它的技术都领先于世界。
该水电站的区位山高谷深，两岸的谷坡也呈现陡峭的走势，该地形的地质条件十分恶劣，边坡的岩石也风化严重。它的左岸坝肩边坡开挖工程是1600m左右，大坝的基础高程也在1000m左右，该水电站的高部位质量技术指标要求比较高。该水电站的高边坡开挖部分，常常出玄武花岗岩，泥质的页岩等等。因此，该水电站高边坡的开挖难度大，工程量大，地形条件复杂，工程品质要求也高。所以，需要结合高边坡开挖的特点以及地质条件，采取合适的施工技术措施，这也是保证开挖质量达到设计要求的十分关键的一点。
3.相关爆破参数
3.1钻孔直径
该水电站高边坡开挖高度约700m左右。工程量也是十分巨大的，总的开挖量也在1600万立方米以上。根据工程标书要求，工程要在2002年下半年开工，2010年年底第一台机组发电。因此，要求坝基槽的开挖必须保证在2004年八月底完成，边坡的实际开挖工期大约为三年。因此，工期的要求十分紧张，实际施工的时候，要考虑工程进度的原因，尽量采取比较大的钻孔直径。根据其他的工程经验，采用351钻机，因为其高风压，进尺快，操作也方便，移动起来也比较灵活，适合在各种场地的条件下进行作业，因此该水电站所使用的钻机设备全部为该类型。该种类型的钻机采用的转杆直接为50~80mm，配合钻头，实际的钻孔直径可以达到100mm。为了节省施工的成本和满足施工进度，该水电站的边坡开挖预裂孔的钻孔直径就采用110mm。
3.2相关优化措施以及参数调整
3.2.1爆破参数的改进和调整
爆破试验的重点研究是对参数调整之后的爆破进行了六次试验，主要根据岩石的特性，调整线装药密度以及装药的结构，线装药密度在500g/m到380g/m里面，以20为一个差值，总共选择了五种，底部加强的药卷分为10ф32mm连续药卷，12ф32mm连续药卷，6x2ф32mm连续药卷和4x2ф32mm连续药卷等布置，孔口部位的3m范围内线装药密度都采用正常的装药密度的三分之二。其次就是对预裂孔距进行调整，孔距分别采用1.2m，1.1m，1.0m，0.9m四种。通过对比试验观察可以发现，预裂孔的线装药密度采用480g/m，底部6x2ф32mm的连续加强药卷的爆破效果最好。半孔率比较高，孔底欲裂也是到位的，欲裂面没有明显的裂纹。但是在局部岩体脆弱的部位，例如夹层，破碎的裂隙部位和岩体的特性有着明显的变化带。欲裂效果显著降低，孔痕的可见性也差，欲裂面有一定的损伤。
3.2.2优化爆破方式
（1）保留开挖的部分；
（2）采用施工欲裂技术；
（3）加强对周边加密孔的使用。
3.2.3安全保障工作
为了使得爆破的效果更好，要对爆破装药的过程加以控制，我们可以做好以下方面。炮孔需要全部检查验收通过以后才能装药，装药之前要检查炮孔的深度以及孔壁的质量，才能保证炮孔正常装药，预裂孔的装药要严格按照爆破设计的装药结构进行装药，预裂孔钻到坝基建基面或者马路或者边坡面以下的时候，要从0.6m以上开始装药。堵塞的长度也要符合爆破规范，检察员要跟踪全过程，逐步进行检查。
因为该水电站受特殊地形的影响，开挖的边坡比较高，开挖的坡度也陡，边坡的稳定程度受影响大，为了保证施工安全，要加强对边坡稳定程度的监测。一般是要测定爆破对边坡产生爆破的水平震速，垂直震速，震动频率，震动时间的四个数值。该工程主要采取不知震动测点和布置声波测试孔的方法来进行爆破，以此来影响观测。声波测试一般有两种，一种是在欲裂线两边布置缝隙孔，一种是在上层坡面，按照三角形布置的原则，布置声波测试孔。后面对比出爆破前后的波速差值，从而反映出爆破队岩体的破坏程度。
4.结束语
针对开挖质量和开挖稳定性要求比较高的特点，在实际施工过程当中，结合爆破试验的研究成果，在欲裂爆破当中采用合理的控制爆破技术以及优化后的爆破参数，有效保证在爆破开挖当中满足质量和高边坡稳定的要求。该水电站边坡开挖的成功，标志着我国欲裂爆破技术在高边坡石方开挖领域技术成熟的体现。
【参考文献】
[1]王应周. 小湾水电站高边坡开挖预裂爆破施工[J]. 水利水电施工,2008,04:6-9.
[2]闫建文. 拉西瓦水电站高边坡开挖爆破技术研究[D].西安理工大学,2005.
【关键词】爆破 技术方案 安全防范 扰民预案
1爆破技术方案设计
1.1工程概况
1.11工程地理位置、周围环境、周边状况：广晟数码城项目业主为广州万舜投资管理有限公司，项目位于广州市番禺区南村镇里仁洞村，迎宾路东侧、汉溪大道南侧，基坑面积约42000m2。本土石方爆破、挖运工程场地已平整到广州市绝对高程24.5m。设计基底绝对高程为7m，基坑最深处达到17.5m。项目南侧靠近华南碧桂园大型住宅小区。
1.12工程地质：广晟数码城项目区域属于微丘陵地形，场地地表可见大量强、中风化岩石出露，根据相邻工程的地质报告，本项目的岩石主要为粉砂岩，按风化程度分：全风化、中风化、微风化泥质粉砂岩。
1.13爆破性分析：根据相邻土方工程地质报告，泥质粉砂岩，时有砾岩，该岩种的物理、力学性质为“朔性”微强，可爆性好，所用炸药单耗偏大，炸药在岩石中的分布、爆破网络、爆破微差时间要合理、根据岩性、地质情况调整。
1.14水文地质：场地地下水主要赋存于基岩风化裂隙中，为基岩裂隙水，含水层主要由强、中、微风化岩组成。
1.2爆破方案选择
爆区东侧、南侧有别墅区、高层住宅：鉴于爆破区周边有别墅、居民区、吉盛伟邦家城、在建工地等设施，属于复杂环境爆破，必需严格控制爆破振动、爆破飞石、爆破冲击波、爆破噪声，确保周围设施环境安全。因此采用微差控制爆破方案，即采用中深孔爆破结合微差控制爆破技术，同时达到爆破产量要求又满足爆破安全。
1.3爆破规模及爆破产量
根据业主进度要求，结合场平爆破、挖运施工的特点，爆破、运输等各工序协调进行，互相配合，总方量约65万立方米，在6个月完成，则每月约110000立方米爆破、挖运量，考虑不可预见的天气影响，每天安排10000～12000立方米爆破、挖运量，按这一产量安排人员、设备。
若每天完成的爆破量大于10000m3，必须确保有超过1000m2的工作面，或超过80米长的工作线。
1.4爆破参数选择与装药量计算
1.41深孔爆破参数确定
爆破推进方向及台阶松动爆破的炮孔布置见下图
1.411深孔爆破（直径φ=76mm）
中深孔的炸药单耗、单孔药量、填塞高度等参数，通过试炮调整，达到更优。
1.412深孔爆破 （φ=115mm）
深孔的炸药单耗、单孔药量、填塞高度等参数，通过试炮调整，达到更优。炮孔深度应根据振动控制指标、振动测试结果进行调整，确保爆破振动安全。
1.42 浅孔爆破
前后排采用梅花布孔，改善爆破效果；爆破距碧桂园超过200米的石方采用深孔爆破，不足200米的石方爆破采用弱松动、孔内微差爆破，减少爆破总药量，结合爆破振动监测确保建筑爆破振动小于2.0cm/s。必要时采用浅孔爆破。最小抵抗线方向背向碧桂园建筑物。
1.5装药、填塞和起爆网路设计及防护
1.51 爆破采用Φ32mm、Φ60mm、Φ90mm乳化炸药，爆破采用连续装药结构，填塞用岩粉或黄泥，当计算单孔装药量导致填塞减少时，优先满足填塞长度。
装药、填塞结构见下图
1.52起爆网路采用非电导爆管起爆网路或毫秒电雷管起爆网路。雷雨天或工作面可能有杂散电流等情况，采用非电导爆管起爆网路，浅孔爆破每孔一发雷管，深孔每个孔敷设1～2发雷管，确保准爆，同时选择合理的毫秒微差时间。
浅孔爆破非电导爆管雷管的连接方式见下图
深孔爆破单孔起爆非电-电混合起爆网络下图
浅孔爆破串联电雷管起爆系统连接方式见下图
1.53防护
平面覆盖防护：在爆岩体上面进行严密防护，减少飞石飞散距离，炮孔覆盖铁板，铁板上再压砂包。
岩石爆破爆区防护图如下
1.54 起爆
起爆非电导爆管起爆网路时，采用YJGN-1000高能起爆器 起爆电雷管，由电雷管起爆导爆管雷管；起爆毫秒电雷管起爆网路时，认真核算流经每个电雷管的起爆电流应满足爆破安全规程规定的安全准爆电流，超过2.5A。
1.6分层爆破和分层开挖
本设计按挖深12米设计爆破，拟分一层或两层爆破并开挖，每层挖深约为12米或6米；爆破主导方向的选择，因为本爆破工程，主要选择φ140钻机，爆破的主导方向朝向空旷一侧，确保安全。
分层台阶爆破，台阶开挖剖面图如下
1.7爆破安全距离计算
1.71爆破振动
1.72 爆破个别飞石计算
1.73 爆破噪声
在市内爆破作业， 噪声是不可忽视的，本爆破工程我们将采取如下技术降低噪声：严格按设计控制炸药单耗、单孔药量、一次起爆药量；保证填塞质量和填塞长度，防止冲炮；选择合适的微差时间，避免噪声叠加。
1.74 爆破冲击波
爆破冲击波衰减快； 对人和建筑物产生危害的空气冲击波超压值， 与距爆区距离的立方成反比，因此爆破冲击波的影响主要在场平范围内。
1.75 爆破安全距离
综合考虑爆破振动、个别飞石、爆破噪声、爆破冲击波等因素， 确定本爆破工程，人员及车辆的警戒距离为距爆区最近边线200米。
2 安全防范措施
2.1 爆破网路
敷设严格按设计要求敷设爆破网路；采用导爆管微差起爆网路时，要考虑岩石移动方向和微差间隔时间对网路的影响，合理安排起爆段别。敷设爆破网路过程中禁止拔出或硬拉起爆药包、药包中的导爆管或电雷管脚线。
2.2设置爆破警戒
2.21根据设计确定爆破警戒范围，警戒范围内所有人员撤离或到室内安全避炮；北侧、南侧马路附近爆破时尽量选在马路信号灯显示红灯且近爆区一侧没有车辆时迅速起爆。
2.22每次爆破应依次发出预告信号、起爆信号和解除警戒信号。第一次信号，预告信号，警戒人员从爆区由里向外清场，所有与爆破无关人员、机械设备撤到安全区域。第二次信号，起爆信号，确认人员、设备全部撤离危险区、具备安全起爆条件时，爆破工程师才能发出起爆信号。第三次信号，解除警戒信号，未发出解除警戒信号前，警戒人员应坚守岗位，不准任何人进入危险区。
3 减小扰民预案-制定针对性的措施
3.1及时向居民宣传爆破振动安全常识，清除心里负担；请广东省地震工程勘测中心监测爆破振动情况，并进行爆破振动安全评估，并出具具有法律效力的安全评估报告。
3.2避开居民休息的时间作业，减少噪音扰民；
3.3控制爆破振动速度，降低地震波的强度：采用预裂爆破和开挖减震沟槽。限制一次爆破最大用药量，多布孔、多分段爆破。设置缓冲层。
4 结束语
总之，通过采取以上措施，振动明显减少，粉尘得到了有效控制，噪音明显减小，居民对我公司爆破施工管理的投诉明显减少，取得了明显的综合治理效果。
参考文献
[1]《爆破安全规程》（GB6722-2003）
【关键词】公路交通隧道；工程施工方案；工程施工技术
我们在对公路的穿山隧道的建设中，各种管道的布置非常的多，而且在施工中很容易受到现场实际情况的局限，因此，我们在施工中时，必须要遵循相关的规定同时符合相关标准，从而，我们要制定最为合理的管道安装方案，保证我国公路交通隧道建设的安全健康发展。
第一，我们首先要把对于公路隧道工程实施的准备工作和施工的技术方案加以确定
（1） 如何安排施工的作业线。通常情况下，公路交通隧道是利用导洞先行的方式的，浇筑中墙的深度一般是掘进45米，这种方式的依据是公路隧道设计的结构和工程施工现场的地质情况，在这里值得强调的是，在中墙的混凝土必须要大于百分之七十的时候才能够进入左洞，而对于右洞来说，它的掘进面必须要晚于左洞十米才可以。我们必须要在周围的岩石变形已经基本稳定后在进行左洞或右洞的第二次模筑衬砌，一旦出现早期我们的支撑强度小或者是周围岩层变化过大时，则我们必须要首先增强早期的支撑强度，而且还要对二次衬砌设计的参数进行修改。我们一般把掘进面和左洞及右洞的间距控制在25-35m范围内。因为，这样我们就可以在进口和出口处就建立了中墙、中导洞、右洞开挖、左洞开挖以及第二次模筑衬砌五道并行的作业流水线，这样既增加了隧道的施工工作面，这样同样可以剪短我们的工程时间。
（2）如何做好我们施工当中的通风和防尘工作。一旦在隧道内需要进行爆破，我们则一定要使用湿式凿岩的工程施工办法，我们在工程建设时尤其是爆破后必须要进行洒水，目的是尽可能的降低施工环境内的粉尘数量。对于洞内的通风方式我们一般采用压入式，我们必须同时向左右洞以及中导洞内送风，所以建议使用三台轴流风机，轴流风机的送风口与工作面的距离不能大于15米。
（3）如何保障隧道施工的用水。我们一般的做法是进入现场后在距离公路隧道拱顶大于30米的地方修建一座高山水池，对于水源来说，一个来源就是如果就近有水电站可从水电站的水道中把水抽到我们建好的高山水池中，然后再从水池中抽到用水处，这些水既可以用用工程用水也可以用作施工人员的生活用水；再有就是，我们可以在公路隧道的出口右边建造一个蓄水池，我们可以把山上的山泉进到高山水池，然后再引导出口右边的蓄水池中，这个水源主要是人的生活用水。对于我们所引来的水必须要经过水质化验，一旦我们所利用的水源的ph值小于4或者是含有对水泥硬化有害的物质，还有如果含有氯化物和硫酸盐，且其含量不符合国家标准的不能使用。
（4）如何保证隧道建设用电要求。我们必须要在公路隧道施工的进出口上均设立变压器，这样做的目的就是我们可以利用当地的电网来保证我们工程的顺利进行，再就是我们还必须要准备一台发电机以防万一。我们施工时的照明应该使用220伏的电压，我们在施工工的机械设备要使用380的电压，再就是我们必须要安装漏电保护以防万一，我们在进行安装各种用电器时必需按照《公路隧道施工技术规范》要求，以此来保证使用安全。
（5）如何处理建设时的排水问题。这里的排水主要是指我们的施工中的废水排放和施工中地下水的排放。通常我们所说的上坡是指从隧道出口到隧道进口为1.54%处，隧道进口的建设通常是指反坡施工，因此，速到进口处的排水必须利用在开挖地段挖集水坑的办法，我们可以利用抽水机来排水；相反，隧道出口的建设通常是指顺坡施工，所以隧道出口处的建设排水必须利用在自然坡的地方利用管道将水排除出洞外的办法。
第二，如何应对公路隧道建设时期的技术处理
（一）超前小导管在隧道建设中的技术。（1）制作管道。超前小导管必须使用管道壁厚为5毫米，管道外径为50毫米的热轧无缝钢制作，小导管长度一般我们设计5米。我们一般是把无缝钢管的一头上焊上钢箍，然后把另外一头压制成锻头，应留400mm作为止浆段，之后再钻四排注浆孔，注意应沿管壁的四周钻孔，并且排孔位是要相互错开的。（2）钻孔。确定孔眼的位置时应严格的遵照设计的环向间距并以临近开挖面的钢支撑作为支点。外插脚应沿钢支撑的外侧进行钻孔，孔深约为500cm，左洞和右洞约为250cm，中导洞约为320cm。（3）导管注浆的安装。钻孔完成后，应用高压风进行清孔，安装完小导管之后应使用牛角泵压注30号的水泥浆，注浆的压力应在0.7到1.0MPa的范围内，当达到压力时应继续工作15分钟再停止注浆。
（二）爆破技术。工艺质量是影响隧道施工的关键因素，而防排水质量以及开挖和初期的防护又影响着工艺质量，这其中最重要的影响因素就是开挖的质量，开挖的质量取决于钻爆的质量，因此钻爆的质量就是影响隧道质量的最重要的因素了。进行石方的开挖作业时，应先在主爆区爆破前爆破出一条贯穿裂缝，并且此裂缝应具有一定的宽度，从而控制爆破对岩体的破坏影响，并且缓冲因爆破所引起的振动波，这样就能获得最为凭证的开挖轮廓，这种技术就是预裂爆破技术。
（三）特殊地质条件的技术处理。（1）塌方的处理。治理隧道塌方时，应坚持防治结合的方针，预防为主，及时的预报施工现场的地质情况，施工时严格的按照设计规范要求进行施工，确保各道工序的施工质量，应根据围岩的实际情况，控制各道工序间的步序拉开长度，对于地质条件不佳的边仰坡地段，必须及时的进行量测监控并采取相应的防护措施。（2）涌水和渗水的处理。洞内治水最重要的原则应是防水和排水相结合。首先应将涌出的水排除处洞外，但是不能影响正常的施工环境，一般反坡的排水方式主要是采用挖积水以及排水泵等机械排水管路排水的方式，而顺坡的排水方式则是采用挖临时排水沟自然排水的方式，其中围岩处涌水和渗水的治理应是最关键的治理步骤。（3）环境的影响。当前，国家日益重视环境保护与环保，对于我们的公路建设来说，也要顺应这个时展的趋势与潮流，在过程中注重环境问题，在工程设计与方案确定的时候，必须注重对环境的维护与保护工作。
（四）设置止水带并采取相应的控制措施。对于衬砌防水混凝土空隙进行灌注施工的时候，一般会预留防水混凝土的施工缝，这个施工缝要有相应的防排水措施。对于在复合式衬砌中，常用的止水措施就是使用塑料或者橡胶性质的止水带。在后续的二次浇筑之前，对于上层浇筑的混凝土应该用钢丝刷进行刷毛处理，或者可以在上层混凝土浇筑后4- 12小时内，使用高压水把混凝土表面冲击干净平整，在过程中必须保证止水带的接头处理良好，在混凝土的浇筑施工中要避免对止水带找出破坏，时刻检查是否造成止水带的位置变化，一旦发生接头不紧密、割破或者位置变化等，一定的及时处理与调整，尽量保证止水带作用的最良好的发挥。要保证止水带有专业的固定和防止位移的措施或者设备，同时接头的大小也要符合相关标准要求同时要保证止水带有专业卡环固定并延伸到两端混凝土中去，在施工检查过程中要做好详细的记录，对于存在和发现的问题，要及时处理与补救
第三、结语
在公路工程建设中，隧道工程是公路工程中最关键且难度最大的建筑部分，尤其是近些年来，随着西部的不断开发与发展，坚持国家西部开发的战略，顺应着这种趋势与潮流，高等公路工程不断从沿海地区向西南西北山岭地带延伸与发展，我国的公路总量不断增加，涉及的广度与范围越来越大，相应的，这对于公路隧道的建设有了新的更高的要求与标准。论文主要就公路隧道施工的准备工作以及技术方面的进行详细的探讨与论述，并对相应的现实的施工技术状况进行分析与阐述。
参考文献：
[1]尹明.《关于公路隧道施工技术控制分析》.城市建设理论研究，2012
[论文关键词]危险性评价煤与瓦斯突出瓦斯抽放灾害治理新技术
[论文摘要]在分析煤矿安全科技工作现状和趋势基础上，介绍了近年来我国瓦斯灾害防治技术研究取得的进展和新成果。通过“十五”科技攻关项目的研究，提出了瓦斯煤尘爆炸危险性评价方法，研究出了基于瓦斯地质、地质动力区划、电磁波探测方法的煤与瓦斯突出区域预测技术和基于AE声发射、电磁辐射和瓦斯涌出等原理的煤与瓦斯突出非接触连续预测技术，实验成功了高瓦斯煤层群开采保护层瓦斯灾害综合防治及顺煤层强化抽放等技术，开发了矿井通风系统监测、可靠性评价分析及决策控制技术。另外还分析了我国煤矿安全所面临的挑战和急需开展的科技研究工作。
1概述
瓦斯是我国煤矿的主要灾害因素之一，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害严重威胁着我国煤矿的安全生产。由于灾害因素多、治理难度大，矿井瓦斯一直是我国煤矿安全工作的重点和难点。目前，我国所有煤矿均为瓦斯矿井，据统计，在100个国有重点煤炭生产企业的609处矿井中，高瓦斯矿井占26．8％，煤与瓦斯突出矿井占17．6％，低瓦斯矿井占55．6％。国有地方和乡镇煤矿中，高瓦斯矿井和煤与瓦斯突出矿井占15％左右。部分局矿的情况更为严重，如淮南矿业集团所属11对矿井均为突出矿井，平顶山煤业集团所属的13对矿井也全部为高瓦斯或突出矿井。
瓦斯灾害已成为制约煤矿安全生产和煤炭工业发展的重要因素，为此，国家煤矿安全监察局实施了“科技兴安”战略，并提出了“先抽后采、监测监控、以风定产”的瓦斯治理“十二字方针”，与此同时，我国的各类科技计划也逐步加强了瓦斯灾害治理技术研究开发的支持力度。“十五”以来，科研院所、高等院校及企业以产学研结合方式开展了攻关研究，在瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出预测、保护层开采、顺煤层瓦斯抽放及矿井通风系统监测、评价与决策控制等方面取得了重大进展，并获得了一批重要的科技成果。
2瓦斯治理技术研究的新成果
2．1瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术
瓦斯煤尘爆炸一直是困扰煤矿安全生产的重大灾害之一。近年来，我国在煤尘着火机理及瓦斯煤尘爆炸机理研究方面，建立了粉尘云着火及燃烧过程简化模型，得出了粉尘空气混合物点火过程中慢速导热燃料模式到快速辐射燃烧模式的转变具有爆炸特征，试验系统中点火诱导期与高温固体颗粒燃料产物的质量分数和燃烧阵面中的热辐射有关，在爆炸极限范围内颗粒相浓度与颗粒点立温度越低火焰加速效果越明显，辐射热损失可能导致燃烧区域的重构，粉尘空气混合物火焰稳态结构发生明显变化等重要结论；通过研究得出了瓦斯煤尘共存条件下煤尘云着火特征参数计算方法，揭示了瓦斯爆炸过程中爆炸波和火焰的变化特征。
在取得上述成果的基础上，建立了矿井瓦斯煤尘爆炸危险性评价模型，用事故树方法分析了掘进、采煤工作面瓦斯煤尘爆炸发生的影响因素扩权重、可能发生事故的模式和避免爆炸事故发生所要采取的途径。确立了矿井采煤工作面、掘进工作面瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价指标体系，并将指标分为爆炸易发性指标和爆炸后果严重性指标。前者包括自然因素、技术因素、管理因素和经济因素四方面指标，后者包括煤尘爆炸指数、沉积煤状况、隔抑爆方式、隔抑爆用水量、井下作业人员、以往事故损失及矿山救护能力等。开发出了瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术和专家系统软件，并建立了瓦斯煤尘爆炸的危险性评价和防治专家系统。
2．2煤与瓦斯突出区域预测技术
采用瓦斯地质理论与物探技术相结合的方法进行突出区域预测，一直是国内外的研究方向。“十五”计划以来，我国煤与瓦斯突出区域预测技术取得重要成果：
(1)我国采用瓦斯地质方法，建立了瓦斯地质理论与物探技术相结合的多技术(数字地震勘探、无线电波透视和构造软煤测井曲线识别)集成的多尺度(矿井突出区和工作面突出带)瓦斯突出区域预测瓦斯地质新方法；提出了以瓦斯地质单元基础的由构造软煤厚度(H)和煤层瓦斯压力(P)相配套的突出区域预测瓦斯地质指标，初步确定构造软煤厚度的突出临界值为0．90m；
(2)开发了具有信息输入、动态管理和空间分析功能的瓦斯突出区域预测WebGIS信息平台，实现了瓦斯突出区域瓦斯地质方法的自动化和可视化；
采用地球物理探测技术，形成了一套矿井瓦斯富集部位地震探测技术与方法，建立了由3D3C地震技术、AVO技术、地震反演技术、地震属性分析技术、地震波形分类技术、瓦斯地质技术等构成的瓦斯富集部位地质—地震预测模式，形成了瓦斯富集部位探测的核心技术；
(3)采用地质动力区划的方法，确定了活动构造和岩体应力状态对突出的影响，并划分出应力升高区、应力降低区和应力梯度。为此开发了突出多因素模式识别概率预测计算机软件，确定了活动断裂、最大主应力、应力梯度等8个主要影响因素，并可方便地划分突出的危险区、威胁区和安全区，开发出了突出区域预测决策分析系统软件，实现了图、文、声和像的可视化；
(4)采用电磁波透视技术，成功研制出了探测煤层瓦斯灾害易发区的技术和装备，建立了电磁波反射和吸收特征数据库和地质异常体的识别系统，得出了瓦斯灾害易发区分布规律，提出了判定瓦斯灾害易发区的敏感指标和临界值，形成一套适于瓦斯灾害易发区的判识方法。
这些技术成果的研究和应用，完善并发展了我国煤矿瓦斯突出区域预测技术体系，提高了突出预测的准确性，非突出危险区预测准确性达到100％，突出危险区预测准确性超过70％，最大限度地降低了掘进和回采过程中的瓦斯影响，显著提高掘进速度和提高回采工作面产量。
2．3煤与瓦斯突出动态预测技术
煤与瓦斯突出的非接触式预测是通过对瓦斯或煤体本身的信号的实时监测而进行的连续动态预测技术。这种方法具有测试简单、不与生产发生冲突、实时连续监测等优点。因此，非接触式连续预测是目前突出预测的主要研究方向。在“九五”攻关成果的基础上，针对掘进工作面煤与瓦斯突出非接触动态预测预报的需要，分别研究出了基于动态瓦斯涌出规律原理、AE声发射原理和电磁辐射原理的工作面突出危险性连续监测技术与装备。
通过分析瓦斯涌出动态变化规律与突出危险性的关系、实时监测瓦斯动态涌出特征波形、提取与突出危险性相关的特征指标，建立了煤巷掘进炮后30分钟的吨煤瓦斯动态涌出量指标、瓦斯涌出变异系数指标、炮后瓦斯涌出最大速率指标等连续预测指标，研究确定了这几种指标与炮掘工作面突出危险性的关系及指标临界值，以此综合判断工作面所处地点的安全状况以及前方的潜在危险性，实现了炮掘工作面瓦斯动态涌出预测，为我国煤矿提供了一种新的瓦斯涌出量预测方法和煤与瓦斯突出预测工艺技术；
开发出了一套AE声发射监测煤与瓦斯突出的技术装备，提出了AE声发射滤噪综合处理技术和方法，通过阻噪、隔噪、抑噪、滤噪和有效AE信号提取等途径，实现了有效滤噪的目的，取得了历年来滤噪研究中最有突破性进展的研究成果，研究出了包括传感器在内的AE声发射预测工艺技术，分析和总结了煤岩破坏AE声发射规律、AE声发射与瓦斯动力灾害的关系；
通过连续监测含瓦斯煤岩流变破坏过程中产生的电磁辐射信号强度和脉冲数及其变化的研究，实现了对煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害现象的预测预报，研究并揭示了电磁辐射与煤与瓦斯突出影响因素间的关系，提出了临界值法与动态趋势法相结合的煤岩动力灾害预警方法，开发成功了煤岩动力灾害非接触电磁辐射连续监测仪，实现了煤岩动力灾害的非接触、连续动态监测及煤与瓦斯突出预警。
2．4高产高效矿井瓦斯灾害综合治理技术
加强瓦斯灾害的治理是防止煤矿重特大事故发生的重要保证。高瓦斯煤层群保护层开采、低透气性煤层瓦斯强化抽放、巷道边掘边抽等技术是瓦斯治理的有效措施，也一直都是煤矿瓦斯治理的重点和难点。在煤层群保护层开采方面，通过开展了保护层作用机理的研究，利用三维离散单元法对淮南矿区保护层开采后，采空区顶、底板煤岩体应力重新分布的规律、顶底板变形和破坏特征进行了数值模拟研究，从理论上计算了保护层开采后卸压范围向顶、底板方向发展的深度，为确定被保护层的保护效果和卸压范围提供了可靠的理论依据。
针对首采保护层开采时，上下高瓦斯突出煤层的瓦斯集中向首采工作面涌出的特点，并考虑到确保和提高防突效果的要求，试验成功了多种首采层瓦斯综合治理技术措施：
保护层底板巷道+上向穿层钻孔抽放瓦斯技术、被保护层顶板煤(岩)巷道+下向穿层钻孔抽放技术、首采层(保护层)顶板巷道抽放技术、首采层(保护层)顶板走向钻孔抽放技术、首采层(保护层)工作面采空区埋管抽放技术、首采层(保护层)掘进工作面边掘边抽技术。在试验研究中还在实际层间距70m(相对层间距35倍)近水平煤层群的下保护层开采和80-90~急倾斜近距离煤层群的下保护层开采上取得了重大进展；转在顺煤层强化抽放方面上，通过试验和理论研究，形成了一套在顺煤层钻孔中运用高压水射流扩孔和钻扩一体化技术提高瓦斯抽放效果的成套技术和装备，以及对石门揭煤抽、排瓦斯钻孔扩孔的工艺技术和方法。扩孔后钻孔直径达到200-300mm，为扩孔前的4．5倍，最大扩孔直径达619．9mm。扩一个钻孔的时间相当于施工一个钻孔时间的1／6，而一个扩孔钻孔的抽排放瓦斯及防突效果相当于2个以上的钻孔，明显提高了瓦斯抽放的效果；
在瓦斯抽放效果评价方面，研究了根据煤层的最小突出瓦斯压力、瓦斯含量为依据，合理确定评价预抽防突措施有效性的预抽率指标和临界值的方法。下向钻孔及深孔预裂爆破是提高瓦斯抽放效果的另一重要技术途径。通过试验研究，解决了下向钻孔施工中的排渣、排水等技术难题，取得了下向孔钻探长度达到70．1m的良好效果。研究中完善了适合于高瓦斯低透气性、有突出危险煤层深孔控制预裂爆破强化抽放瓦斯技术和石门快速揭煤技术；
对于单一低透气性突出煤层巷道掘进的瓦斯抽放技术难题，通过理论分析和试验研究，发现煤层巷道掘进工作面和巷道两帮的煤体在松动和原始煤体之间存在的随巷道向前掘进而向前移动的蠕变“u”形圈，在“u”形圈内煤层的透气系数成百倍地增加；
分析了煤层赋存参数、瓦斯抽放参数对抽放钻孔抽放瓦斯效果的影响，确定了有效抽放半径与抽放时间的关系、抽放负压和抽放量的关系，并据此合理布置边抽边掘钻孔，其截流抽放瓦斯率可达到30％以上，并且煤体的强度有较大增加。
2．5矿井通风系统安全可靠性评价与决策技术
矿井通风是保障煤矿安全生产的关键性环节，合理的通风是防止瓦斯积聚、抑制煤炭自燃和火灾蔓延扩大的重要手段，通风系统布置不合理或管理不当，则是导致瓦斯积聚和自然发火及造成瓦斯、火灾事故进一步扩大的主要原因。集约化生产的大型矿井实行一矿一面已成趋势，要求通风系统具有更强的稳定性、可靠性和合理性，具有较强的抗灾能力。
我国开展了矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术的研究，建立了基于评价指标体系和网络仿真技术的两种矿井通风系统可靠性评价理论体系、评价方法和数学模型，开发了智能化、可视化通风系统可靠性评价和决策支持系统软件。
在灾变风流动态模拟及虚拟现实技术方面，研究并完善了一维动态模拟技术，开发了矿井灾害风流流动模拟的GIS显示系统，实现矿井灾变动态模拟结果在矿井通风系统图各巷道通风参数的动态显示，提高模拟结果与各巷道的对应性，减少矿井灾害防治及救灾决策中应用灾变状态各参数的失误率，提高决策效率。研究出了矿井火灾区域内烟流流动的三维数值模拟研究和矿井巷道中火灾烟流流动的虚拟现实技术。
在通风系统自动调控方面，研究成功了井下自动控制风门及远程控制技术，研制出了带有卸压窗和撞杆自动开启装置的远程自控风门，实现了井下人、车信号分离，采用控制命令分级管理的方法，彻底贯彻了“生产服从救灾，行人服从行车”的风门管理理念，有效地提高了通风系统的稳定性和安全可靠性。
作为配套技术研究，将矿井通风系统安全可靠性评价和决策技术、矿井灾变风流动态模拟及虚拟现实技术和井下风门远程控制技术等有机整合成一体，开发了软件平台，初步实现了矿井通风系统从监测、分析、决策到控制等各环节的闭环运行。
3存在的问题和急需开展的研究
煤炭是我国国民经济发展的基础能源，煤矿安全是煤炭工业走新型工业化道路、可持续发展的前提和保证。瓦斯灾害治理是煤矿安全工作的重点。对煤矿瓦斯灾害进行监测监控、预警防治等瓦斯综合治理技术措施，是减少煤矿伤亡事故，提高安全生产水平的重要手段。目前，煤矿安全工作面临两大的挑战：
一是产业结构的调整，生产高效集约化程度的提高，瓦斯涌出量倍增，产尘强度大幅度上升，通风压力增大，瓦斯煤尘爆炸、煤与瓦斯突出等灾害事故的预防难度增大；
二是矿井生产水平的逐年延伸，地应力增大，瓦斯涌出量也增大、煤与瓦斯突出和冲击地压危险性增加，恶化了煤矿生产条件，增大了生产中的不安全性。为此，煤矿安全技术也需从两个方面开展攻关研究：
(1)根据矿区煤层条件不同、瓦斯赋特征不同、生产条件的变化，采用新的科技手段进一步完善提高现有瓦斯灾害治理技术体系并进行适应性研究，如采用现代通讯技术、自控技术、计算机技术和传感技术，解决我国现有煤矿安全监测系统相互不兼容、无法互联互通的技术难题；
(2)不断解决瓦斯治理技术研究中出现的新问题，如伴随我国东部深井开采带来了“三高”和深部矿井的延期突出问题，松软低透气性煤层长钻孔瓦斯抽放技术难题。这些问题急需开展科技攻关加以解决。
4结论
瓦斯灾害治理新技术在淮南矿区进行了试验和应用，取得了经济、社会、安全环境的多重效益。这些研究成果对我国煤矿生产条件和瓦斯灾害特点具有很强的针对性和适应性，具体成果表现为：
(1)瓦斯煤尘爆炸危险性预测评价技术在淮南潘三矿、张集矿应用表明，评价结果准确可靠，具有很强的操作性和实用性，为预防煤矿瓦斯煤尘爆炸提供了重要技术支撑。
(2)瓦斯地质、动力区划和地球物理探测方法的煤与瓦斯突出预测技术是经实践证明是有效的，是减小防突工程量、提高防突效果的保障技术措施。
(3)AE声发射、电磁辐射等非接触连续监测技术取得了突破性进展，并进入实用化和产业化阶段。