趙志國(guó)

摘 要：介紹風(fēng)水溝煤礦綜放隊(duì)施工6-3B東一片底分層綜放工作面對(duì)頂煤進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破施工過程，克服了深孔裝藥困難，合理地布置深孔預(yù)裂爆破炮眼，不斷優(yōu)化裝藥結(jié)構(gòu)和裝藥量，改進(jìn)爆破工藝，保證了綜放正?；夭桑蟠蟮靥岣吡司C放工作面的回采率。

關(guān)鍵詞：深孔預(yù)裂爆破;堅(jiān)硬特厚煤層;冒放性差

中圖分類號(hào)： TD712 ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)： 1673-1069（2017）01-158-2

1 ?綜放工作面及煤體預(yù)爆區(qū)概況

本工作面平均走向長(zhǎng)310m，傾斜寬174m，斜面積53940m2。本工作面地質(zhì)儲(chǔ)量51.4萬噸;設(shè)計(jì)采出量18.5萬噸;設(shè)計(jì)頂煤回收量31.2萬噸，設(shè)計(jì)工作面回采率96.7%。本工作面開采煤層為6-3B煤層，煤層最大厚度28.06m，最小厚度為27.81m，平均厚度27.93m，一、二、三、四、五分層平均動(dòng)用20.5m，本分層剩余煤厚平均為7.5m。煤層層理發(fā)育，傾角為16°-19°，平均18°容重為1.27t/m3。6-3B煤層頂板主要為中砂巖，煤層底板為細(xì)砂巖，砂巖膠結(jié)性差，松散含水，易冒落，煤層地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單。風(fēng)巷斷面為2.6m×2.7m 11號(hào)工字鋼支護(hù)，運(yùn)輸巷為4.0m×2.7m 11號(hào)工字鋼支護(hù)。

由于我礦煤的硬度較大，況且因?yàn)殚_采區(qū)涉及一塊煤柱，煤層厚度很大，為了避免頂煤難以放出及放頂煤的塊度過大影響運(yùn)輸，本工作面決定采取煤層深孔預(yù)裂爆破技術(shù)。煤體預(yù)爆區(qū)域?yàn)椋?-3B東一片五分層回風(fēng)道至本分層回風(fēng)道之間的一塊煤柱，寬度為40m，本試驗(yàn)段巷道長(zhǎng)度為111.5m。煤層厚度最大為27m，最小厚度為15m，平均厚度21m。本煤柱深孔爆破試驗(yàn)段地質(zhì)儲(chǔ)量共計(jì)為21.3萬噸。為了回收此煤柱，在該試驗(yàn)段區(qū)域采用煤體深孔預(yù)裂爆破將其回收。

首先進(jìn)行了六煤東工作面放頂煤體預(yù)裂爆破設(shè)計(jì)，在工作面煤層厚度較大的地段開掘中間巷，在中間巷和回風(fēng)道施工煤體預(yù)爆破孔，進(jìn)行預(yù)裂爆破。

2 ?施工工藝技術(shù)要求

超前深孔松動(dòng)爆破主要作用是：人為控制堅(jiān)硬頂板冒落跨度和高度，減小頂板冒落面積。具體做法是在工作面巷道或特殊巷道（工藝巷）向頂板打深孔，在工作面前方一定距離進(jìn)行爆破，預(yù)先破壞頂板內(nèi)部的完整性，采用超前打眼、超前爆破。

2.1 煤體預(yù)爆孔布置及孔參數(shù)

①煤體預(yù)爆孔在中間巷下幫和回風(fēng)巷下幫布置預(yù)裂炮孔，中間巷和回風(fēng)巷第一排炮孔距切眼5m處施工，煤體裂炮孔每組4-5個(gè)孔，其中回風(fēng)巷兩孔、中間巷兩孔。水平轉(zhuǎn)角為0°，呈雙層炮孔。中間巷頭炮孔、回風(fēng)巷尾炮孔仰角分別為3°、10°、14°、16°、28°、43°49°、74°、80°，孔深分別為8m、10m、15m、18m、20m。

②煤體預(yù)爆孔孔口距巷道底板1.5m。

③煤體預(yù)爆孔參數(shù)見表一。

2.2 施工鉆具

①煤體預(yù)爆破孔施工采用ZQS-65/2.5手持式氣動(dòng)鉆機(jī)，成孔φ76mm。

②采用69高效螺旋桿型號(hào)為：ZGL69×1008-18。

③采用高效組合鉆頭型號(hào)為：ZTM76/4-18。

2.3 施工鉆孔超前回采工作面煤壁距離

①第一組煤體預(yù)爆破后，此后每組煤體預(yù)爆破與工作面間隔距離不低于30-40m。

②兩臺(tái)鉆機(jī)施工距離不得低于8.0m。

③打眼與裝藥不得平行作業(yè)。

2.4 裝藥、封孔

①煤體預(yù)爆破孔均采用反向裝藥結(jié)構(gòu)。

②裝藥時(shí)，第一卷藥要捆綁導(dǎo)爆組件，并將導(dǎo)爆組件從藥卷非聚能穴插入，所有藥卷聚能穴向外。

③裝藥前，首先必須清除炮眼內(nèi)煤、巖粉，用木炮棍輕輕推入，不得沖撞或搗實(shí)，炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接。

④所有炮孔均采用2號(hào)巖石煤礦許用粉狀乳化炸藥，規(guī)格為φ70mm×400mm。重量為2千克╱卷，使用煤礦許用導(dǎo)爆組件和煤礦許用瞬發(fā)電雷管。

⑤封孔必須使用黃土泥封實(shí)，封孔分兩次進(jìn)行，方法是：第一次先封至距孔口0.5m處，第二次封孔時(shí)，將雷管與導(dǎo)爆組件捆綁牢固后塞入該空段內(nèi)再封土，直至全部封滿搗實(shí)，將外露雷管腳線扭接短路。

2.5 爆破

① 煤體孔預(yù)爆破必須一次爆破一組炮孔。

②爆破工作按順序進(jìn)行（由靠工作面里向中間巷外方向）。

③煤孔預(yù)爆破超前工作面煤壁距離不得小于30m-40m。

④爆破說明書見表二。

⑤煤體預(yù)爆破均采用串聯(lián)方式聯(lián)線。每孔使用1個(gè)瞬發(fā)電雷管。

表二

[藥卷規(guī)格

（mm）＼&炸藥種類＼&雷管類別＼&導(dǎo)爆管＼&聯(lián)線

方式＼&爆破順序＼&70×400＼&煤礦許用粉狀乳化炸藥＼&煤礦許用瞬發(fā)電雷管＼&煤礦許用導(dǎo)爆組件＼&串

聯(lián)＼&中間巷由

里向外＼&]

2.6 火工品管理

①火藥及雷管必須分裝分運(yùn)嚴(yán)禁混裝混運(yùn)，炸藥必須用專門的火藥車運(yùn)送。

②火藥箱、炸藥箱必須放在符合安全規(guī)程的專用地點(diǎn)。

③當(dāng)班未使用的雷管必須及時(shí)交到火藥庫(kù)，嚴(yán)禁私自存放。

④當(dāng)班放炮員必須給區(qū)隊(duì)匯報(bào)炸藥使用情況，有明確的使用及打眼記錄。

⑤起爆藥卷與爆破藥卷要分裝分運(yùn)，嚴(yán)禁混裝混運(yùn)。

3 ?施工組織情況

因?yàn)榇吮萍夹g(shù)在我礦乃至公司屬于首次采用，所以，我們事先對(duì)中間巷的設(shè)計(jì)、爆破材料的選擇、爆破方法、爆破時(shí)間的確定、爆破與開采的距離、人員安排和組織、施工安全措施等進(jìn)行了周密的研究和探討，在施工中嚴(yán)格管理，保證質(zhì)量，以實(shí)現(xiàn)預(yù)期效果。

成立了初次煤體預(yù)爆破必須由初次煤體預(yù)爆孔領(lǐng)導(dǎo)小組，做到現(xiàn)場(chǎng)指揮，施工隊(duì)組負(fù)責(zé)設(shè)崗警戒，撤離工作面人員，得到初次煤體預(yù)爆破領(lǐng)導(dǎo)小組同意后，煤體預(yù)爆破工作方可進(jìn)行，并嚴(yán)格按爆破操作程序執(zhí)行。

由保安隊(duì)負(fù)責(zé)在中間巷配備一名瓦檢員，負(fù)責(zé)日常瓦斯檢查工作并負(fù)責(zé)定期測(cè)定中間巷和回風(fēng)巷風(fēng)量、保證有足夠的風(fēng)量。

正常爆破由工作面的跟班干部和班組長(zhǎng)共同負(fù)責(zé)完成爆破前人員撤離工作。

當(dāng)班工長(zhǎng)必須攜帶便攜式瓦斯報(bào)警儀。

每班安排專職放煤工進(jìn)行放煤作業(yè)，并執(zhí)行間隔多輪循環(huán)放煤制度，班長(zhǎng)、質(zhì)檢員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督，并做好記錄。

施工前，事先確定施工人員數(shù)量，深孔爆破人員必須指定專人和專職班組長(zhǎng)進(jìn)行施工，中間巷和回風(fēng)巷煤體預(yù)爆破孔的爆破時(shí)間安排在檢修班（二班）與一班的交接時(shí)間進(jìn)行。

4 ?取得的效益和收到的效果

通過本工藝的施工，破壞了頂板內(nèi)部的完整性，使巖體內(nèi)應(yīng)力重新分布，增加和擴(kuò)展了頂板原始裂隙，避免了開采過程中形成大面積懸頂現(xiàn)象，防止和減弱這種大面積頂板來壓現(xiàn)象。

①由于該項(xiàng)施工破壞了頂板內(nèi)部的完整性，增加和擴(kuò)展了頂板原始裂隙，極大地增大了放煤效果，為順利生產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

②在深孔預(yù)裂爆破地段，較好地放出了頂部的煤炭，提高了回采率，在斜長(zhǎng)177米、平均煤厚9.35米、平均走向長(zhǎng)105米的范圍內(nèi)共采出煤炭產(chǎn)量29.4843萬噸，采放比達(dá)到了1：4以上，比一分層多回采出煤炭10萬多噸，取得的直接經(jīng)濟(jì)效益約1400萬元。

③減少了所放煤的塊度，大大減少了支架尾梁卡塊蹩貨現(xiàn)象發(fā)生，降低了因此而導(dǎo)致的事故。

④大幅延長(zhǎng)了放煤時(shí)間，嚴(yán)格按照多輪間隔的放煤方法，保證頂板均勻下沉，延緩砂巖混入的時(shí)間，從而提高放煤效果，保證煤質(zhì)。并減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

⑤通過在六煤東成功實(shí)驗(yàn)深孔預(yù)裂爆破工藝，為今后的實(shí)體煤開采積累了深孔預(yù)裂爆破技術(shù)參數(shù)和經(jīng)驗(yàn)。⑥通過合理安排、精心組織，實(shí)現(xiàn)了施工的安全。

5 ?結(jié)束語

堅(jiān)硬特厚煤層綜采放頂煤開采，應(yīng)用深孔預(yù)裂爆破進(jìn)行頂煤弱化技術(shù)在風(fēng)水溝煤礦從未進(jìn)行過探索和研究，通過此次實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，取得了較好的效果。大幅提高了資源回收水平，減少了頂煤損失，為公司及礦今后此技術(shù)的應(yīng)用和推廣積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。為今后工作面設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。同時(shí)，在應(yīng)用深孔預(yù)裂爆破技術(shù)的同時(shí)，也要進(jìn)一步加強(qiáng)放煤作業(yè)的施工組織，規(guī)范員工的操作行為，提高資源回收水平，將深孔爆破技術(shù)應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作上取得較好的效果。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 王海東.深部開采低滲透煤層預(yù)裂控制爆破增透機(jī)理研究[D].中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所，2012.