強(qiáng)制放頂在煤礦開(kāi)采中的應(yīng)用

摘 要：初放工作面因其頂板受到擾動(dòng)較小，在回采到一段距離后，老塘可能會(huì)出現(xiàn)不冒落情況，給安全生產(chǎn)帶來(lái)不穩(wěn)定的因素。為加強(qiáng)回采安全，對(duì)達(dá)到強(qiáng)制放頂?shù)睦咸翍翼數(shù)囟涡璨扇?qiáng)制放頂措施。文章針對(duì)百善煤礦654煤柱5工作面初放期間老塘懸頂面積過(guò)大，而采取的強(qiáng)制放頂措施，為今后我礦出現(xiàn)類(lèi)似情況提供技術(shù)支持。

關(guān)鍵詞：懸頂面積；強(qiáng)制放頂；警戒

1 工作面概況

百善煤礦位于安徽省淮北市濉溪縣境內(nèi)井田南北長(zhǎng)7.2公里，東西寬2～4公里，面積約21.5平方公里，為不規(guī)則的向斜盆地。地層傾角3～20度，6煤層為主采煤層，其中654煤柱5工作面位于五采區(qū)東北部。工作面形狀不規(guī)則，長(zhǎng)490～542m，寬10～154m，平均煤厚2.96m。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定老塘未冒落段走向達(dá)到10m，傾斜方向達(dá)到20m時(shí)可施行強(qiáng)制放頂措施，654煤柱5工作面自初放開(kāi)采以來(lái)局部老塘未冒落面積達(dá)到強(qiáng)制放頂要求，需要對(duì)老塘進(jìn)行強(qiáng)制放頂。

2 問(wèn)題的提出

654煤柱5工作面主采煤層為6煤層，上覆四含系堅(jiān)硬砂巖，該面自回采以來(lái)，老塘局部懸頂面積達(dá)到強(qiáng)制放頂?shù)臉?biāo)準(zhǔn)仍未出現(xiàn)冒落的跡象，給回采安全工作帶來(lái)極大隱患，為加強(qiáng)回采安全工作，采用爆破進(jìn)行老塘強(qiáng)制放頂措施，消除該隱患。

3 具體施工措施

強(qiáng)制放頂是指通過(guò)爆破方式將堅(jiān)硬頂板切斷，人為使頂板冒落一定厚度而形成矸石墊層的工藝技術(shù)。該工藝可以控制頂板的冒落面積，較適合來(lái)壓強(qiáng)烈的堅(jiān)硬頂板，緩和其冒落時(shí)形成的沖擊問(wèn)題。由于我礦煤層的賦存條件較簡(jiǎn)單，基本屬于堅(jiān)硬頂板，故采取炮采后對(duì)工作面后方采空區(qū)頂板打眼裝藥，再爆破使其冒落的方法。

（1）在老塘側(cè)雜物清理干凈，方便人員打眼施工，同時(shí)保證人員后路順暢，保證施工人員安全。在打眼前，需打眼段附近10m范圍內(nèi)嚴(yán)禁無(wú)關(guān)人員逗留，安排有經(jīng)驗(yàn)的老工人在老塘待回排向上方沿傾斜方向打單排眼，眼距控制在眼距2m左右，由當(dāng)班隊(duì)長(zhǎng)負(fù)責(zé)觀察老塘情況，一旦出現(xiàn)冒落跡象人員及時(shí)撤離。（2）合理控制眼角度。老塘采取強(qiáng)制放置，炮眼角度至關(guān)重要，直接影響放炮質(zhì)量。根據(jù)該工作面具體情況初步設(shè)計(jì)炮眼位置距末前排鉸接梁頭100mm，炮眼應(yīng)成一條直線(xiàn)，其偏差不得超過(guò)±50mm，炮眼角度保持在60°-70°左右，炮眼深度不得低于1.8m（見(jiàn)圖1）。（3）控制炮眼裝藥量。為達(dá)到預(yù)期爆破效果，需和通風(fēng)區(qū)技術(shù)人員聯(lián)系，核定每眼藥量，確保達(dá)到預(yù)期效果，經(jīng)核定每眼裝藥量控制在2卷墊藥，1卷引藥，共計(jì)0.75kg。同時(shí)封泥長(zhǎng)度、質(zhì)量要符合作業(yè)規(guī)程規(guī)定要求，嚴(yán)禁出現(xiàn)封泥長(zhǎng)度不夠以及封泥不實(shí)情況出現(xiàn)。裝藥時(shí)應(yīng)兩人作業(yè)，一人專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)觀察頂板，用敲幫問(wèn)頂錘找掉活矸危巖，無(wú)掉矸威脅后方可裝藥。（4）嚴(yán)格控制施工順序。為確保在放炮過(guò)程中減少對(duì)工作面支柱的破壞，需減少工作面控頂面積，工作面回成三梁五柱支護(hù)形式后方可裝藥，嚴(yán)禁回柱前裝藥。（5）爆破程序，采取一次打眼，分組裝藥，分組起爆的方式。每組起爆（一次起爆）不得多于4個(gè)炮眼，確保爆破質(zhì)量。

4 施工難題

我單位近幾年未曾實(shí)施過(guò)強(qiáng)制放頂施工，因該面特殊頂板條件，加上頂板壓力較大，因此實(shí)施強(qiáng)制放頂工作應(yīng)避開(kāi)頂板周期來(lái)壓；同時(shí)在打眼過(guò)程中需在老塘側(cè)打眼，給施工人員帶來(lái)安全隱患，加之爆破過(guò)后若懸頂冒落存在工作面推棚的危險(xiǎn)，另外爆破過(guò)程中可能引起局部支柱發(fā)生歪倒、變形情況出現(xiàn)，影響工作面支護(hù)等一系列難題。需在施工前制定相應(yīng)的針對(duì)性措施，確保強(qiáng)制放頂順利、安全施工。

（1）及時(shí)做好周期來(lái)壓預(yù)測(cè)工作，區(qū)技術(shù)人員在對(duì)該面的周期來(lái)壓步距、周期進(jìn)行及時(shí)觀測(cè)和分析，確保做到對(duì)頂板來(lái)壓分析的合理，為強(qiáng)制放頂施工提供切實(shí)的頂板來(lái)壓周期分析。（2）打眼過(guò)程中頂板來(lái)壓出現(xiàn)冒落情況。打眼時(shí)要時(shí)刻注意老塘情況，發(fā)現(xiàn)老塘來(lái)壓、頂板掉渣等異常情況時(shí)，必須立即停止作業(yè)，撤離到安全區(qū)域，待情況穩(wěn)定無(wú)安全隱患后方可繼續(xù)作業(yè)。（3）放頂施工期間，因壓力過(guò)大出現(xiàn)推棚現(xiàn)象。在實(shí)行爆破前，必須對(duì)工作面全部支柱進(jìn)行加壓，保證支柱初撐力達(dá)標(biāo)。強(qiáng)制放頂期間，當(dāng)班隊(duì)長(zhǎng)必須認(rèn)真全面做好、支柱檢測(cè)工作，發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)處理。（4）爆破過(guò)程中人員警戒工作和爆破后工作面隱患排查工作。因?qū)嵭许敯屙肥疲杓哟缶渚嚯x，嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)放炮管理制度。放炮后，必須等待15分鐘以上，待炮眼散盡和頂板冒落穩(wěn)定后，隊(duì)長(zhǎng)和放炮員首先進(jìn)入工作面巡視放炮地點(diǎn)爆破情況、頂板冒落情況和支護(hù)情況，確認(rèn)無(wú)危險(xiǎn)后，人員方可進(jìn)入工作面作業(yè)。（5）人員進(jìn)入工作面及時(shí)對(duì)因爆破崩倒的支柱進(jìn)行整改、加固，確保工作面支柱初撐力達(dá)標(biāo)，滿(mǎn)足支柱強(qiáng)度要求。

針對(duì)上述難題，區(qū)管技人員根據(jù)實(shí)際情況制定合理的措施規(guī)定，對(duì)強(qiáng)制放頂施工過(guò)程中可能出現(xiàn)的各項(xiàng)難題，給予相應(yīng)處理方案，確保強(qiáng)制放頂施工能順利進(jìn)行。同時(shí)對(duì)于強(qiáng)制放頂施工過(guò)程中出現(xiàn)的臨時(shí)變化情況，要及時(shí)反映到單位管技人員，現(xiàn)場(chǎng)制定方案，排除施工中困難。在施工過(guò)程中，加強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)跟班工作，切實(shí)指導(dǎo)職工正確的施工，嚴(yán)格把措施落實(shí)到實(shí)處，安全順利的實(shí)現(xiàn)強(qiáng)制放頂。

5 施工效果

通過(guò)此次對(duì)老塘實(shí)施的強(qiáng)制放頂措施，根據(jù)合理的炮眼布置，老塘基本實(shí)現(xiàn)冒落，工作面較少出現(xiàn)崩倒支柱現(xiàn)象，同時(shí)也未出現(xiàn)因放炮導(dǎo)致工作面推棚情況，消除初放期間回采過(guò)程中因老塘壓力過(guò)大出現(xiàn)推棚的安全隱患。該項(xiàng)技術(shù)的順利實(shí)現(xiàn)為我單位以后再處理類(lèi)似情況提供技術(shù)支持。

6 結(jié)束語(yǔ)

654煤柱5工作面安全順利的對(duì)老塘進(jìn)行強(qiáng)制放頂施工，為我礦后期回采出現(xiàn)懸頂面積超標(biāo)情況提供有力的技術(shù)支撐，強(qiáng)化安全生產(chǎn)管理，便于對(duì)工作面的管理，切實(shí)提高職工的施工區(qū)域的安全性。

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作者簡(jiǎn)介：李道雅，男，安徽淮北人，2006年畢業(yè)于淮北煤炭師范學(xué)院，皖北煤電集團(tuán)公司百善煤礦助理工程師。