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        中深孔松動(dòng)爆破技術(shù)在綜采工作面夾矸區(qū)域的應(yīng)用

        2021-04-12 11:47:46
        山東煤炭科技 2021年3期
        關(guān)鍵詞:夾矸放炮炮眼

        石 飛

        (山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦,山西 古交 030205)

        1 工作面概況

        12704 工作面位于南七采區(qū)左翼,措施巷里程0~10.6 m,31~192 m 上部間隔3.5~4.3 m 為10702和10704 的采空區(qū);皮帶巷里程56~484 m 上部間隔3.5~4.3 m 為10702 采空區(qū)。

        12704 工作面所采煤層為二疊系下統(tǒng)山西組2號(hào)煤層,屬較穩(wěn)定可采近水平中厚煤層。軌道巷Ⅰ段、Ⅱ切眼、軌道巷Ⅱ段0~152 m 為1 號(hào)煤與2 號(hào)煤分岔區(qū),分岔區(qū)1 號(hào)煤層厚度0.40~0.55 m,平均0.49 m,1 號(hào)和2 號(hào)煤夾矸0.55~0.75 m,平均0.62 m,2 號(hào)煤厚1.09~1.4 m,平均1.17 m;合并區(qū)2 號(hào)煤厚1.58~2.27 m,平均1.91 m,煤層結(jié)構(gòu)0.48(0.24)1.19。1 號(hào)、2 號(hào)煤普氏硬度2.5~3.0。2 號(hào)煤與上部02 號(hào)煤平均間隔2.1~4.3 m。工作面皮帶巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度487 m,軌道巷Ⅰ段182 m,軌道巷Ⅱ段217 m,Ⅰ切眼長(zhǎng)度145 m,Ⅱ切眼長(zhǎng)度50 m。12704 工作面位置圖如圖1。

        圖1 12704 工作面位置圖

        目前12704 工作面正進(jìn)行回采,皮帶巷里程203 m,軌道巷里程114 m。皮帶巷里程123 m 到停采線,軌道巷36 m 到停采線,回采過程中煤層分叉,夾矸增厚,變相為細(xì)砂巖至粉砂巖,采煤機(jī)無法正常截割,利用爆破法解決了此問題,保證綜采工作面過夾矸時(shí)能安全順利回采[1-3]。

        2 綜采工作面過夾矸變化帶的開采工藝

        2.1 工藝選擇

        (1)在經(jīng)過夾矸層區(qū)域,需要根據(jù)煤層中夾矸層的厚度、硬度等因素,決定是否采用采煤機(jī)割煤或者放炮等方式進(jìn)行開采。

        (2)根據(jù)夾矸層的特征,優(yōu)化布置工作面機(jī)頭和機(jī)尾的推進(jìn)度,防止運(yùn)輸機(jī)發(fā)生前后竄動(dòng)。

        (3)采煤機(jī)進(jìn)行截割時(shí),要放慢采煤機(jī)的牽引速度,密切注意采煤機(jī)的運(yùn)行狀況和其他突發(fā)情況,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

        (4)回采過程中,必須保證工作面兩巷底板平緩過渡,防止損壞運(yùn)輸機(jī)槽。

        2.2 放炮

        (1)放炮采用一次打眼分段裝藥放炮方式,每段長(zhǎng)度不大于20 m,炮眼從夾矸中部開始按1.5 m 眼距單排布置,眼深為1.8 m,炮眼裝藥量為2~3卷/眼。炮眼布置如圖2。

        圖2 炮眼布置圖

        (2)在施工炮眼時(shí),采用的設(shè)備為風(fēng)鉆,打眼和裝藥兩個(gè)工序需嚴(yán)格分開進(jìn)行。

        (3)采用煤礦許用Ⅲ級(jí)乳化炸藥,雷管采用毫秒級(jí),正向裝藥,封孔采用黃土和水泡泥,封孔長(zhǎng)度大于0.5 m。

        (4)放炮采用FD-150(200)LS 發(fā)爆器,串連連線,分段起爆,每次的爆破距離小于5 m,保證運(yùn)輸機(jī)正常工作。

        2.3 爆破作業(yè)注意事項(xiàng)

        (1)嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中規(guī)定的“三人聯(lián)鎖”、“一炮三檢”的放炮規(guī)定。

        (2)放炮執(zhí)行遠(yuǎn)距離爆破有關(guān)規(guī)定,放炮作業(yè)人員位于距離放炮地點(diǎn)100 m 的新鮮風(fēng)流中,且警戒距離不小于100 m,回風(fēng)流必須停電,放炮時(shí)回風(fēng)流中不得有人,放炮后30 min 后方可進(jìn)入工作面。火藥、雷管必須分別存放在加鎖的箱內(nèi),火藥、雷管箱間距必須大于30 m,嚴(yán)禁亂扔亂放。

        (3)為了防止放炮時(shí)炸壞放炮地點(diǎn)前后10 m范圍內(nèi)的電纜、油缸、支架立柱、閥組、管線等各種機(jī)電設(shè)備設(shè)施,在放炮區(qū)域前后10 m 范圍內(nèi)的液壓支架上,用廢舊皮帶把前后立柱包住,有效保護(hù)支架及其他設(shè)備設(shè)施。

        3 技術(shù)管理措施

        3.1 防治瓦斯措施

        (1)放炮前后必須對(duì)放炮地點(diǎn)20 m 范圍內(nèi)進(jìn)行灑水降塵。在放炮前必須測(cè)試工作面各關(guān)鍵區(qū)域的瓦斯?jié)舛龋缟嫌缃?、回風(fēng)流和工作面,保證瓦斯?jié)舛仍?.8%以下。

        (2)時(shí)刻注意作業(yè)地點(diǎn)瓦斯?jié)舛龋l(fā)現(xiàn)瓦斯有異常時(shí),立即停止作業(yè),撤出人員進(jìn)行處理,并匯報(bào)通風(fēng)調(diào)度和礦調(diào)度。

        3.2 頂板管理措施

        (1)頂板破碎地段必須帶壓超前拉架,如果帶壓超前拉架后端面距仍大于340 mm,必須在支架上穿兩根板梁護(hù)頂。板梁穿入支架頂梁長(zhǎng)度不小于800 mm,端面距大于1.0 m 以上時(shí),板梁的另一端打單體支護(hù),板梁必須接頂嚴(yán)實(shí);采煤機(jī)通過前距離10 個(gè)架時(shí),將采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)停機(jī)閉鎖回撤單體。

        (2)放炮期間要加強(qiáng)頂板管理,保證液壓系統(tǒng)、支架完好,杜絕一切跑、漏、竄液現(xiàn)象。如底板遇軟巖,支架鉆底嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)提架,提架采用前梁上支設(shè)一根≥Φ180 mm 圓木的方法,支架工遠(yuǎn)距離操作,防止圓木崩倒、斷裂或架間掉矸傷人。底座提起后在底座下插入1/2Φ200 mm×1500 mm 短板梁,防止底座再次下陷。工作面坡度要平緩過渡,支架錯(cuò)差不能超過側(cè)護(hù)板的2/3,支架不擠不咬,杜絕出現(xiàn)倒架現(xiàn)象。

        3.3 安全技術(shù)措施

        (1)人員進(jìn)入煤壁機(jī)道作業(yè)時(shí)必須遵守以下規(guī)定:采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)必須停機(jī)閉鎖,并嚴(yán)格執(zhí)行“誰閉鎖誰解鎖”的規(guī)定。采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)開關(guān)手把打至斷電位置,派專人看守。

        (2)開液泵前檢查支架手把是否在零位,只有支架手把處于零位時(shí)才能開啟液泵。工作面配風(fēng)量為710 m3/min,根據(jù)配風(fēng)規(guī)定配風(fēng)量1 kg 炸藥配10 m3/min,最大裝藥量7.2 kg,工作面配風(fēng)量符合規(guī)定要求。

        (3)背運(yùn)火工品要遵守下列規(guī)定:嚴(yán)格執(zhí)行火工品管理制度,嚴(yán)格執(zhí)行“行人不行車,行車不行人”制度。

        3.4 煤質(zhì)管理措施

        (1)運(yùn)輸機(jī)司機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)、皮帶機(jī)司機(jī)要嚴(yán)格把關(guān),大塊矸石、泥巖、木板等雜物必須停機(jī)撿出,丟入采空區(qū)或堆放到指定地點(diǎn)裝車運(yùn)出,嚴(yán)禁大塊矸石、泥巖、木板等雜物進(jìn)入煤庫。

        (2)加強(qiáng)雷管和火藥的管理,雷管和火藥不得進(jìn)入煤庫。

        4 應(yīng)用效果

        12704綜采工作面在開采至200 m左右位置時(shí),遇到夾矸變化帶區(qū)域,采用中深孔松動(dòng)爆破,順利通過夾矸變化帶,該區(qū)域的回采率由47%提高至97%。12704 工作面采用中深孔松動(dòng)爆破工藝改善后,經(jīng)過42 d 的開采,順利通過該夾矸變化帶區(qū)域,工作面凈推進(jìn)長(zhǎng)度180 m,與改善工藝前相比節(jié)約工期88 d,有效地保證了12704 工作面的正?;夭?。

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