最新2019-井巷工程第十章软岩岩层巷道施工-PPT课件

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井巷工程特殊条件下的巷道施工-专业PPT文档

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新奥法认为认为喷射混凝土最能紧贴围岩,充分利用围岩 自身强度。喷层开裂并非坏事,而是表现出一定的让压性,必 要时第一次支护加用锚杆或少量钢拱支架根据实测资料及理轮 分析,合理地选用和设计第二次支护的材料,结构型弍及规格 尺寸。
三、松软岩层巷道施工实例
㈠北皂煤矿软岩巷道施工方法
北皂煤矿位于山东龙口矿区黄县煤田的西北部,含煤 地层属于下第三纪,煤系地区主要岩石有:炭质泥岩、油 页岩、含油泥岩、砂质页岩及粘土岩等。岩石的强度都很 低,普氏系数f=0.6~2.8。其中煤1顶板炭质泥岩、煤2顶板 含油泥岩及煤3底板粘土岩,均含有粘土质矿物——蒙脱石, 开巷后易风化脱水,再遇水就产生膨胀。尤其是煤2顶板含 油泥岩,蒙脱石含量较多,而且层厚较大,在其中开巷后, 膨胀压力也较为严重。至于煤1顶板炭质泥岩和煤2底板粘 土岩虽业含有蒙脱石,但因强度略大,厚度略小,放膨胀 压力显现也较小。
㈡合理选择巷道位置 1.岩石性质 2.支承压力的影响 除了要避免支承移动压力的影响外,还必须避开采场 上下固定支承压力的影响范围,应把巷道布置在应力降低 区或原岩应力区内为最好。如图10-2所示。
㈢巷道断面形状的选择
㈣破岩方式的选择
㈤支护方式和支护结构的选择 对于这种特殊的不良地层,其支护结构应有“先柔后刚” 的特性,一般需要二次支护。 初始支护 应按照围岩与支架共同作用的原理,选用刚度 适宜、具有一定柔性或可缩性支架。它既允许围岩产生一定 量的变形移动,以发挥围岩自承能力,同时又能限制围岩发 生过大的变形移动。可以采用锚喷支护、U形金属可缩性支架 等。 二次支护的作用在于进一步提高巷道的稳定性和安全性, 应采用刚度较大的支护结构。可采用锚喷支护,砌碹。在喷射 混凝土中还应增加钢筋网和金属骨架,即构成锚喷网金属骨架 联合支护结构。

井巷工程巷道支护PPT课件

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6.粉煤灰硅酸盐水泥:
组成: 硅酸盐水泥熟料 + 粉煤灰(20~40%) + 适量石膏。 应用:硬化较慢,早期强度较低, 不宜有早强要求的工程和低
温工程; 水化热少(同标号普通水泥的70%),可用于大体积 混凝土。
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混凝土工程特点或 所处环境条件
优先选用
可以选用
不宜使用
1.在普通气候环境中
160 140 120 100
80 60 40 20
0 0

页岩
砂页岩
砂岩
5
10
15
原岩应力p 0/MPa
石灰岩 20
花岗岩 25
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三种类型
第一类为各种被动支护形式,包括木棚支架、钢筋混凝土支 架、金属型钢支架、料石碹、混凝土及钢筋混凝土碹等;
第二类是以锚杆支护为主,旨在改善巷道围岩力学性能的积 极支护形式,包括锚喷支护、锚网支护、锚喷网支护等;
经拌和后形成的拌合物应具有一定的和易性; 混凝土应在规定龄期达到设计要求的强度; 混凝土应具有适应其所处环境的耐久性; 经济合理,在保证质量前提下,降低造价
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⑴ 和易性
是指混凝土拌和物易于施工操作(拌和、运输、浇筑和捣实), 并能获得质量均匀、成型密实的性能。
指标:流动性、粘聚 性、保水性。
第三类是以锚杆和注浆加固为主的积极主动加固形式,如锚 注支护、预应力锚索支护技术等。
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第一节 支护材料
棚式支架 支护
———— 石材整体支护
梯形金属支架 索
料石
拱形可缩金属支架

木支架
混凝土
钢筋混凝土支架
钢筋— 锚喷

井巷工程第十章 软岩岩层巷道施工

井巷工程第十章  软岩岩层巷道施工

10. 10.1 概述
随着煤炭的不断开采,浅部、 随着煤炭的不断开采,浅部、易开采的煤层 已所剩无几, 已所剩无几,大部分地区均已开采深部煤层 或地质条件较复杂、地应力较大、 或地质条件较复杂、地应力较大、较难以开 采的煤层。 采的煤层。软岩及高应力作用下的类软岩巷 道也越来越多。 道也越来越多。煤层中由于瓦斯含量的增加 及高地应力的作用, 及高地应力的作用,高瓦斯矿井及煤与瓦斯 突出矿井的数量也逐渐增多, 突出矿井的数量也逐渐增多,这些都给巷道 支护带来了新的的难题。 支护带来了新的的难题。对特殊岩层中巷道 施工方法及支护的研究意义十分重大。 施工方法及支护的研究意义十分重大。
10.3 煤与瓦斯突出巷道施工
10.3.1 概述 煤与瓦斯突出是采煤或巷道施工过程中发生 的严重自然灾害之一。它可在极短的时间内 ,由煤体内部间采场、巷道等采掘空间喷出 大量的煤和瓦斯,突出物会逆风流充满数千 米长的巷道,摧毁巷道内的设施;灾出的瓦 斯会使人窒息,或引起瓦斯爆炸,造成严重 的人员伤亡和矿共损毁事故。
松软岩层巷道
松软岩层包括松、散、软、弱四种不同类型 松:指岩石结构疏松,密度小,孔隙度大; 散:指岩石胶结程度很差或有未胶结的颗粒; 软:指岩石强度低塑性大易膨胀等特点; 弱:指受地质构造的破坏,形成许多弱面,破 坏了原有的岩石强度,易破碎,易滑移冒落等 。 掘进容易,应力高、岩体 松软、具有膨胀性、白稳能力极差等待点,如果揭 开含瓦斯煤层时,常常会发生煤与瓦斯突出事故, 对巷道施工安全构成严重威胁。通常将具有上述特 点的巷道称为特殊巷道 特殊巷道。 特殊巷道 特殊巷道施工与维护中遇到的关键问题是虽然开挖 比较容易,但支护困难,维护更加固难,采用常规 的施工方法、支扩形式和支护结构,往往不能奏效 ,从而造成施工成本提高,维护费用极高。由于特 殊巷道闹岩体承载能力差,支护方式的选择受到限 制,巷道的稳定控制极为困难,多数巷道处于多次 返倍、多次扩刷和多次支护的困难境地。

第十章特殊条件下的巷道施工

第十章特殊条件下的巷道施工

第一节 松软岩层巷道施工
第一节 松软岩层巷道施工
软岩层条带碹支护“鉴定会;这期间通过的鉴定还有:“全国U型 钢支 护”、“外岔式U型钢支护”、“松软岩层锚喷网支护”、“竹锚 杆支护”、 “36#U型钢支架和锚喷混凝土联合支护”等鉴定。 山东龙口北皂煤矿在软岩地区建井并投产,取得了重大科研成果 。1984年10月,在山东龙口由中国煤炭学会建井专业委员会召开了 “软岩巷道掘进与支护”学术会议;1986年12月,煤炭部矿山压力 科 技情报中心站软岩工程分站在广东茂名成立,并相继在吉林、昆明 、乐清、乌鲁木齐、南宁、湘潭、满州里、歙县、安顺、大雁等地 召开了”软岩巷道地压与支护“的专题学术会议,广泛传播软岩支 护 使用技术,形成了“软岩支护”的群众运动,促使软岩支护技术在 全 国范围内蓬勃发展,使软岩支护技术在材料、机具、理论、工艺等 方面有了突破性进展。这一时期出现的主要仪器有:阜新矿院研制
(1)挤压流动性底鼓:淮北芦岭煤矿二水平6#交岔点底鼓1200; (2)挠曲褶皱性底鼓; (3)遇水膨胀性底鼓;(含膨胀性矿物,蒙脱石、伊犁石、云母、 彭润土) (4)剪切错动性底鼓; 2、底鼓的防治 (1)卸压: (巷道底板开槽、爆破); (2)底板注浆:加固底板; (3)打底锚杆; 潞安常村矿; (4)砌筑底拱:淮北卢岭矿; (5)封闭式支架;潞安常村煤矿; (八)重视围岩的量测监控 (1)收敛计 (2)多点位移计 (3)测量锚杆 (4)震弦式压力计 (九)借鉴新奥法指导软岩巷道施工
第一节松软岩层巷道施工
2、巷道围岩变形量的构成 (1)掘进引起的围岩变形量,一般发生在巷道掘 进的初期; (2)围岩流变引起的变形量,它在整个巷道服务 期内都会发生; (3)巷道受各种扰动引起的变形量较大;
钢筋混凝土支护 脱落(柳海) 脱落(柳海)

井巷工程特殊条件下的巷道施工PPT课件

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第一节 松软岩层巷道施工
一、基本概念
松软岩层: 特殊的地质岩体,对于煤矿来说,指巷道掘在松 软岩层中,由于松软岩层具有松、 散、软、弱四种属性。
松:指岩石结构疏松、密度小、空隙度大。 散:岩石胶结程度很差或未胶结。 软:岩石强度低。 弱:弱面多。
在松软岩中施工,掘进容易,支护困难,常规方法难 以执行,只能采取特殊方法解决。
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三、沿突出煤层掘进平巷的技术措施
㈠震动放炮和松动爆破
对于煤质较坚硬、透气性较差、顶板良好的煤层,其突出 的原因主要是地压的作用,掘进时,可以采用震动放炮措施。
震动放炮炮眼深度一般为2.5~3.0m,炮眼装药量控制在每 米炮眼不超过0.5kg,为了提高爆破效果,应采用延期总时间不 超过130ms的毫秒雷管起爆。
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采用震动放炮应注意的几个问题:
(1)震动放炮必须所有炮眼一次起爆,炸开石门的全断面 岩柱和煤层的全厚。
(2)当发现工作面的岩层特别破碎,有突出预兆,应立即 停止作业,人员撤离至安全地区。
(3)当煤层的厚度在1m以下时,必须全部随岩柱一次崩开; 当煤层水平厚度在1m以上时,应至少有有1m的煤层随岩柱揭出。
危害:工作面遭到破坏,近距离的支护受到摧毁,矿 井堵塞,通风系统不能畅通。
原因:突出主要是由地质构造应力及矿山压力、沼气 含量及压力、煤层的物理机械性质三个方面的因素共同作 用的结果。
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我国煤和瓦斯突出煤层具有下列特征:煤和瓦斯突出往 往发生在地质变化比较剧烈、地应力较大的地区,例如褶 曲向、背斜的轴部和断层破碎带;煤质松软,干燥且瓦斯 含量多、压力高就容易突出:开采深度愈大,煤层愈厚, 倾角愈大,突出的次数就愈多,强度愈大,煤体受到外力 震动,冲击时,也容易发生突出。

岩巷快速施工技术及巷道事故培训课件PPT课件

岩巷快速施工技术及巷道事故培训课件PPT课件
岩巷快速施工技术及巷道事故培训课 件PPT课 件
岩巷快速施工技术及巷道事故
能源科学与工程学院 郜进海 博士
岩巷快速施工技术及巷道事故培训课 件PPT课 件
巷道快速施工技术
• 一、爆炸理论 • 二、施工工艺 • 三、施工组织
一、爆炸理论
• (一)爆炸现象与炸药 • 由于物质内部急骤的物理、化学及原子
• 光面爆破的优点:
• 巷道成形规整、光滑,接近于设计轮廓线的要求,受 力性能好,应力分布均匀,有利于围岩稳定,自身支 承力强,可提高防护能力。对井巷围岩的炮震扰动范 围明显减小。可与喷射砼支护配合使用,减小巷道的 掘进断面。节约材料,降低工程造价。
• 光面爆破的质量标准:
1. 围岩面上留下均匀眼痕的周边眼数应不 少于其总数的 50 %;
▪ 混合掏槽(复式掏槽) ▪ 主掏槽是直眼掏槽,斜眼掏槽扩大槽腔。
岩巷快速施工技术及巷道事故培训课 件(ppt7 9页)
岩巷快速施工技术及巷道事故培训课 件(ppt7 9页)
▪ 周边眼 ▪ 炮眼间距300~600mm,光面爆破时装药量
按下列要求布置: ▪ 软 岩:70~120g/m; ▪ 中硬岩:100~180g/m; ▪ 硬 岩:150~250g/m。 ▪ 装药结构:不耦合装药、单段空气柱装药、
核变化,瞬间释放出大量能量,造成对 周围介质作功的现象称为爆炸。一般伴 有声、光等现象。 • 炸药是能产生化学爆炸的物质。 • 雷管是引爆炸药的工具。
一、爆炸理论 • (二)雷管结构:
• 雷管参数: 1. 雷管全电阻 2. 最大安全电流 3. 最小发火电流 4. 发火冲能
• 炸药化学变化的三种形式: • 缓慢分解 • 燃烧 • 爆轰
• 炸药爆炸三要素: • 放出大量热; • 生成大量气体; • 化学反应高速进行

《巷道掘进与施工》PPT课件

《巷道掘进与施工》PPT课件
(1)凿岩爆破法: (矿山法)
(2)机械掘进法
凿岩爆破法的主要工序包括:凿岩、爆破、岩石装运和 支护;辅助工序包括:工作面通风、排水、接管道、照明、 铺轨和测量等。主要工序按一定顺序依次进行的作业方式称 为单行作业。单行作业各工序互不干扰,组织管理方便,但 效率较低。几个主要工序在同一时间内平行进行的作业方式 称为平行作业,其优缺点与单行作业恰好相反。从凿岩开始 到装岩、铺轨和支护完毕,为一个掘进循环,巷道由此向前 掘进了一段距离。
第四章 巷道掘进与施工
介绍不同的矿山巷道掘进施工方法,岩石 平巷施工的凿岩、爆破、装岩、提升运输等主 要工序工艺过程,井筒施工的表土施工、特殊 施工和基岩施工等内容,井筒延深特点和延深 方法,以及斜井、天井、峒室和交岔点施工方 法。
§4-1 平巷掘进与施工
• 水平巷道掘进,目前普遍采用的掘进施工方法有:凿 岩爆破法、全自动凿岩机一次成巷施工法。
• 竖井施工的特点是:工作面狭小,施工设备多,工作安全 条件差,施工组织复杂。为了确保竖井高速度、高质量、 低消耗并安全地施工,施工前必须全面了解井筒所穿过岩 层的地质及水文情况,制定施工计划并采用有效的安全技 术措施,实行严密的施工组织管理。
1、竖井表土掘进施工

工程实践中,常按稳定性把表土分为两大类:① 稳定
凿岩爆破法施工:
掘进工序:钻眼——装药联线——放炮通风——装岩运输——支护
工具设备:凿岩机—炸药—局部扇风机—装岩机—锚、喷、网、架
煤电钻 雷管、放炮器
风筒
矿车电机车、矿车
浅 孔:深度小于2.5m,直径小于42mm;
中深孔:深度2.5~4m,直径小于50mm;
深 孔:深度大于4m,直径大于50mm。
倾斜掏槽的优点是所需掏槽眼数少且易抛出掏槽范围内的岩石,缺点是 孔深受限于断面尺寸,石碴抛掷较远。

井巷工程巷道施工组织与管理课件

井巷工程巷道施工组织与管理课件
制定施工进度计划,明确各阶段的任务、时间节点和验收标准,确保工程按期完成。
施工顺序
根据工程特点和地质条件,合 理安排施工顺序,确保施工安 全和质量。
对于存在交叉作业的情况,应 合理安排各作业面的施工顺序, 避免相互干扰和冲突。
根据实际情况及时调整施工顺 序,确保工程进度和资源利用 的合理性。
施工方法
井巷工程施工需要综合考虑多种因素, 包括岩体力学性质、地应力分布、地 下水状况等,对技术要求较高。
井巷工程的重要性
资源开发利用
促进经济发展 提高生产生活水平
巷道施工组织
施工准 备
施工前应进行现场勘查,了解工程地质、水文地质程规模、施工难度等因素,合理配置人力、物力、财力等资源,确保施工顺 利进行。
安全培训与教育
定期对施工人员进行安全培训和 教育,提高他们的安全意识和技 能水平,确保他们能够遵守安全 操作规程。
安全检查与隐患排

定期进行安全检查和隐患排查, 及时发现和处理存在的安全隐患, 防止事故的发生。
质量管理
01
制定质量管理制度
建立完善的质量管理制度,明确 各环节的质量控制要求,确保施 工质量得到有效控制。
井巷工程巷道施工组织与管理课件
目录
井巷工程概述
井巷工程定 义
井巷工程定义 井巷工程的目标
井巷工程特点
作业环境复杂
安全风险大
井巷工程施工环境恶劣,作业面狭窄, 且受到地质条件、水文条件等多种因 素的影响。
由于井巷工程施工环境的特殊性,存 在较大的安全风险,需要采取多种措 施保障施工安全。
技术要求高
总结词:科学合理
详细描述:该矿井巷道施工组织方案遵循科学合理的原则,根据矿井的地质条件、 工程规模和工期要求,制定了切实可行的施工计划和资源配置方案。通过优化施 工工艺和技术参数,提高了施工效率和质量,有效降低了工程成本和安全风险。
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10.3 煤与瓦斯突出巷道施工
10.3.1 概述 煤与瓦斯突出是采煤或巷道施工过程中发生
的严重自然灾害之一。它可在极短的时间内 ,由煤体内部间采场、巷道等采掘空间喷出 大量的煤和瓦斯,突出物会逆风流充满数千 米长的巷道,摧毁巷道内的设施;灾出的瓦 斯会使人窒息,或引起瓦斯爆炸,造成严重 的人员伤亡和矿共损毁事故。
10.1 概述
随着煤炭的不断开采,浅部、易开采的煤层 已所剩无几,大部分地区均已开采深部煤层 或地质条件较复杂、地应力较大、较难以开 采的煤层。软岩及高应力作用下的类软岩巷 道也越来越多。煤层中由于瓦斯含量的增加 及高地应力的作用,高瓦斯矿井及煤与瓦斯 突出矿井的数量也逐渐增多,这些都给巷道 支护带来了新的的难题。对特殊岩层中巷道 施工方法及支护的研究意义十分重大。

金属骨架

地面钻井抽放

10.3.3 突出危险煤层巷道施 工防突措施
10.3.3.1 急倾斜突出煤层上山掘进 10.3.3.2 突出危险煤层中掘进平巷 在突出危险煤层中掘进平巷时,成采用超前
钻孔、松动爆破、前探支架、煤层注水或其 他有效的防治突出措施。
工程实践表明,二次文护的最体时机是在一 次文护巷道后20~30d、变形一时间曲线出现 稳定平缓拐点,阐片变形速度小于0.05mm/d 。也就是要留有20~30d的变形能释放期。二 次支护与一次支护联合作用,比较好地解决 了软岩巷道支护难题。
10.2 软岩岩层巷道施工
10.2.1 软岩巷道变形特征 软岩巷道升挖后最突出的特点就是围岩松动
范围大,巷道围岩变形速度快,变形量大, 往往在几天,甚至几小时内可达数十毫米到 数百毫米的变形量。
软岩巷道的围岩变形具有以下特 征:
(1)软岩巷迫变形一般呈现蠕变变形三阶段的 规律,并具有明显的时间效应。因此,支护 时必须根据这一特点,既要有控制,又允许 软岩有一定变形。源自10.2.3软岩巷道支护技术
初始(一次)支护 软岩巷道开掘成形后,应立即进行一次文护
。一次支护的主要目的在于加固围岩,提高 其支承能力,同时应允许围岩在打效控制范 围内释压变形,以适应软岩的力学特征。因 此,韧始文护应按照同岩与支架共同作用的 原理,选用刚度适宜、具有一定柔性或可缩 性的支护结构。
(2)软岩巷道围岩变形有明显的空间效应。… (3)软岩巷道多表现为巷道四周受压,巳为非
对称性,顶板下沉、帮臌、底臌经常出现。 (4)软岩巷道白自稳能力极差,围岩变形对应
力扰动和环境变化非常敏感。
10.2.2软岩巷道治理技术
1 掌握详尽的地质资料 2 选择合理的巷道位置 3 选择合理的巷道断面形状 4 选择合理的破岩方式 5 采用合理的支护方案 6 预防和治理底臌 7 加强水的治理 8 加强巷道施工监测
井巷工程-10
本章主要内容
10.1 概述 10.2 软岩岩层巷道施工. 10.2.1 软岩巷道变形特征 l0.2.2 软岩巷道治理技术 10.2.3 软岩巷道支护技术 10.2.4 软岩巷迈支护实例 10.3 煤与瓦斯突出巷道施工 10.3.1 概述 10.3.2 石门揭穿突出危险煤层的防突措施 10.3.3 突出危险煤层巷迫施工防突措施。
松软岩层巷道
松软岩层包括松、散、软、弱四种不同类型 松:指岩石结构疏松,密度小,孔隙度大; 散:指岩石胶结程度很差或有未胶结的颗粒; 软:指岩石强度低塑性大易膨胀等特点; 弱:指受地质构造的破坏,形成许多弱面,破
坏了原有的岩石强度,易破碎,易滑移冒落等 。 掘进容易,维护困难。
新奥法认为普通支架不能密贴围岩,自身刚度大而对软岩变 形缺乏让压性,材料消耗量多而支护效果差。采用喷射混凝 土作为第一次支护时,喷射混凝土最能密贴围岩,充分利用 围岩自身强度。喷层开裂并非坏事,而是表现出一定的让压 性。必要时,第一次支护可加用锚杆或少量钢拱支架。第一 次支护后,用仪器实测支护压力、应力、隧道表面位移及围 岩内部位移。根据实测资料及理论分桥,合理地选用和设计 第二次支护的材料、结构型式及规格尺寸。待隧道围岩位移 速度稳定或减缓至一定程度后,再进行第二次支护。二次支 护应体现出对残余围岩变形能的对抗作用,以保证最终断面 符合设计要求。实际工作中,应重视隧道底板的处理。底板 不稳就会牵动整体不稳,所以新奥法特别强调二次支护的封 底的关键作用。二次支护后,仍继续监测支护压力及围岩位 移,必要时再进行支护调整。
与浅部稳定地层相比,深部地层具有应力高、岩体 松软、具有膨胀性、白稳能力极差等待点,如果揭 开含瓦斯煤层时,常常会发生煤与瓦斯突出事故, 对巷道施工安全构成严重威胁。通常将具有上述特 点的巷道称为特殊巷道。
特殊巷道施工与维护中遇到的关键问题是虽然开挖 比较容易,但支护困难,维护更加固难,采用常规 的施工方法、支扩形式和支护结构,往往不能奏效 ,从而造成施工成本提高,维护费用极高。由于特 殊巷道闹岩体承载能力差,支护方式的选择受到限 制,巷道的稳定控制极为困难,多数巷道处于多次 返倍、多次扩刷和多次支护的困难境地。
二次支护
在围岩变形稳定后,为了保证巷道较长时间 的稳定和服务期的安全,应当给巷道围岩提 供最终支护强度和刚度,这就是二次文护, 它同时起到安全储备的作用。
1)二次支护的时机50
2)二次支护的形式
新奥法施工
(New Austria Tunnel Method 简称NATM)
新奥法的理论基础是岩石力学围岩支架共同 作用基本原理,其主要理念是调动围岩自身 的承载能力,尽可能地控制围岩变形,防止 围岩松动,以达到施工隧道的最大安全度和 最好经济效果。
四位一体:预测预报、防突措施、效果检验、安全防护
预防煤与瓦斯突出的措施
全断面一次起爆
开采保护层
煤上矿安保全护炸层药 、毫下秒保电雷护管层
石门揭煤防突 爆破实施过程及效果记录

震动独爆立通破风或系远统 距离爆破揭穿

抽放限瓦制突斯出和规钻模 孔排放

水力确冲保安孔全和,水有异力常冲情刷况停止作业
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