綜放工作面初采階段強制放頂技術應用

李沛龍　馬楠　陳穎

摘 要：33上01工作面開切眼長度只有40m，，進入到正常推進階段工作面長度也只有84m，工作面四周為實體煤，初采階段有可能會導致大面積懸頂，在老頂初次斷裂之前采用深孔爆破方法對老頂巖層進行預裂松動，提高了工作面初采階段頂板管理的有效性和安全可靠性。

關鍵詞：首采工作面； 梯形階段； 欲裂松動爆破

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.204

1 工程概況

33上01工作面是三采區首采工作面，采用走傾斜長壁后退式采煤法綜采放頂煤工藝開采。由于受斷層影響并考慮到資源回收率問題，該工作面初采階段布置成梯形階段，工作面初始長度40m，最長時84m。工作面回采的煤層為山西組3上層煤，煤層的厚度在4.8m～6.0m之間，平均厚度5.3m。直接頂為泥巖厚度1.59m，老頂為粉砂巖厚度8m。三采區為高瓦斯區，煤塵具有爆炸性，自燃發火煤層，無沖擊地壓危害。33上01工作面火成巖墻位置平面示意圖如圖1。

2 初采階段強制放頂必要性

由于工作面長度短、切眼長度只有40m，進入到正常推進階段工作面長度也只有84m。工作面四周為實體煤，初采階段有可能會導致大面積懸頂，且工作面所處區域為高瓦斯區域，若頂板一次性冒落將會對工作面造成較大沖擊，由于巖層與巖層劇烈碰撞產生的火花甚至可能導致引燃局部區域的瓦斯。因此需要采取必要措施對該工作面頂板進行提前處理。實現33上01工作面初采階段頂板的超前冒落，避免出現大面積空頂，提高工作面初采階段頂板管理的有效性和安全可靠性。

3 初采階段強制放頂方案設計

3.1 方案設計

在老頂初次斷裂之前采用深孔爆破方法對老頂巖層進行預裂松動，在兩巷順槽內，向工作面頂板巖層內打直徑75mm的深孔，對8m老頂粉砂巖進行預裂松動爆破。

3.2 炮孔位置

經計算，33上01工作面初次來壓步距為70.2m，鉆場選取在距離開切眼50m、80m，每處鉆場以間距4m布置兩組炮孔。炮孔剖面以扇形均布，沿巷“一”字形布置。順槽開孔距底板高度以適宜立鉆為宜，可選擇為1.2m、1.4m、1.6m。

炮孔布置位置平面示意圖如圖2。

4 施工工藝

（1）打眼：鉆機選擇MYZ-150型鉆機。開孔位置、角度準確，并能保證滿足鉆孔偏斜度要求。

（2）裝藥：選用2號煤礦乳化炸藥，備置藥筒直徑50mm。采取人工裝藥，在工作面按裝藥結構，提前預制藥管，將藥包與導爆索綁扎成串，裝入內徑50mm的薄壁PVC管內待用，每節長度約4m，端口做到易于管與管連接。

（3）封孔：選用兩種炮泥，一種水炮泥，一種粘土質炮泥。

（4）起爆網路與聯線：采用瞬發電雷管串聯起爆系統，雙雷管多點起爆，孔內煤礦許用導爆索串裝藥，全部加長雷管腳線至孔口。

（5）放炮：采用BF-200型起爆器，爆破位置為工作面進風巷道120m以上的躲避硐室。

5 安全技術要求

（1）嚴格按設計炮眼位置、參數打眼，不能隨意變更，特殊情況要及時報告后，方可根據實際情況進行相應調整；（2）準確打眼，科學操作，最大程度的保證炮眼的精度，減少偏差性；（3）濕式打眼，打眼完畢一定要及時清洗炮孔，同時注明實際鉆孔深度；（4）嚴格按照設計炮眼裝藥量裝藥，炮眼深度變化較大時，及時報告調整，不得隨意改變裝藥量；（5）放炮線要保持清潔，按標準吊掛，避免短路、漏聯，認真檢測爆破網路，實測網路電阻與計算值不能相差較大，否則應重新檢測爆破網路。

6 技術總結

工作面初次來壓的步距，對工作面頂板管理尤為重要，若工作面來壓步距較長，導致采空區大面積懸頂，若頂板一次性冒落將會對工作面造成較大沖擊，實踐證明，采取可行的技術方案及安全技術措施，通過深孔爆破，對工作面老頂進行預裂松動，對工作面安全回采，提供了有力的技術保障。

作者簡介：李沛龍，男，助理工程師，注冊安全工程師。