淺析切頂爆破卸壓在礦壓防治中的應用

李寧寧，胡東奇

（旬邑縣中達燕家河煤礦有限公司，陜西咸陽 711302）

淺析切頂爆破卸壓在礦壓防治中的應用

李寧寧，胡東奇

（旬邑縣中達燕家河煤礦有限公司，陜西咸陽 711302）

近年來，隨著我國經濟的快速發展，工程施工技術不斷革新，在礦壓防治中常利用切頂爆破技術來治理礦壓動力顯現。針對旬邑縣中達燕家河煤礦有限公司燕家河煤礦回采工作面下山圍巖變形嚴重的問題，運用理論分析和現場實測相結合的方法，分析切頂爆破技術的基本原理，并且以一個工程作為案例進行分析，為廣大研究切頂爆破卸壓技術預防礦壓工作者提供借鑒和參考。

鉆孔參數及要求；切頂爆破；采集數據

在工作面回采過程中，由于隨著推板的前進煤層老頂未及時自行垮落及充填采空區而造成懸臂梁應力聚集，導致懸臂支撐區二應力（軸向應力與徑向應力）變大，使巷道變形增大，巷道維護成本增高，錨注作為一種主動支護與加固形式雖然成本低、效果好，但從近期加固的效果來看，并不能從根本上解決由于工作面回采動壓引起的主體下山大幅度變形，為此，考慮將煤層上方堅硬頂板深孔爆破預裂，阻斷部分應力傳播途徑并使老頂能及時垮落，減少因采動影響和時間效應產生的懸臂梁對各下山巷道的圍巖壓力。

1 工程地質概況及區域頂板條件

1.1 工作面概況

燕家河煤礦回風立井位于陜西省咸陽市彬縣與旬邑縣交界處。燕家河煤礦8211工作面順槽長度為943m，面長201m，煤層平均厚度為5.5m，地質儲量147萬t，可采儲量為134.5萬t。8211回采面頂板為砂質泥巖加粉-細粒砂巖，厚度0.7～1.5m，為較穩定頂板。

1.2 試驗區域頂板條件

根據附近鉆孔資料顯示：8煤頂板一直到3煤底板（約65米，其中5-1煤頂板至3煤底板砂巖更多）含有多層砂巖、中粒砂巖，5-1煤以下的基本底位于8煤工作面冒落帶內，5-1煤頂板以上位于8煤裂隙帶內部，預計該兩段砂巖均為難以斷裂的老頂。

2 爆破參數設計及爆破材料

2.1 炮孔參數

眼孔徑φ75mm，孔間距1m，以組為單位，一組5個炮孔，水平布置，組與組水平間距為15m，每組炮眼在豎直方向扇形布置，每一順槽布孔5組，共60個炮眼，炮眼從停采線外端15m開始布置，組與組間距15m（其中停采線附近間距30m）。

2.2 裝藥安裝設計

每孔最外一節炸藥頭部安插兩個毫秒延時電雷管并連引線，裝藥以節為單位，每節炸藥安裝導爆索；將炸藥尾部安裝導爆索后加鋼絲錨頭進行推送，每孔最里端炸藥不安裝導爆索。

2.3 爆破網路設計

以組為爆破單位，每組12個雷管均為串聯。

2.4 起爆方式

防爆型電容式起爆器—毫秒延時電雷管—導爆索—炸藥。

2.5 起爆器材

起爆材料：毫秒延時電雷管。傳爆材料：導爆索。

2.6 網路連接方法

串聯。

2.7 爆破器材

毫秒延時電雷管，導爆索，PT470水膠炸藥。

2.8 爆破器材數量與計劃

電雷管120發，炸藥18t。

3 施工

3.1 啟封5211順槽密閉

通風排瓦斯、抽巷道積水、清理巷道，按照設計要求在指定地方重建密閉。

3.2 鉆場施工

按照圖中預定位置施工鉆場，鉆場規格為寬×高×深= 4m×3m×4m，能滿足重慶鉆機施工條件。

3.3 鉆孔

3.3.1 鉆孔要求

鉆孔要求齊、直。打孔速度不宜太快，要保證孔壁光滑。打孔時，應將孔口周圍0.5m范圍內的碎石、雜物清除干凈，孔口巖壁不穩者，應進行維護。

3.3.2 鉆孔順序

每一順槽由外向里，一組為一循環爆破，依次類推爆破各組。但考慮防止裝藥、放炮與施工鉆孔發生沖突，可采用間隔施工，即第一組→第四組→第二組→第五組。

4 檢孔

孔深允許誤差±0.5m，間排距允許誤差±0.2m，發現不合格鉆孔應及時處理，未達驗收標準不得裝藥。

成孔后應拿藥棍配合藥卷模型推入鉆孔，查看鉆孔里端有無障礙物，保證裝藥暢通。

5 裝藥

藥卷底端安裝導爆索放入孔中→放入鋼絲錨頭→藥棍推送→雷管腳線扭結短路。

6 注漿封孔

每一炮孔炮泥填充長度為20m，用3.25普通硅酸水泥注漿封孔。

7 敷網

選用有經驗的安檢員和放炮員實施雙人工作制，一人監督，一人操作。將所有孔雷管串聯，最后連接起爆器母線。

8 起爆

嚴格執行一炮三檢制，起爆時保證其方圓500m內無作業人員，撤出8211工作面、8煤總回風下山及5煤二采區區域所有人員，人員撤到8煤大巷進風流中，并對鉆孔周圍易冒區域加強支護。

9 爆后檢查、盲炮處理

爆破30min后，由瓦斯員分別進入爆破區域及5煤區域進行檢查有害氣體濃度情況，待確認無安全隱患后其他人員方可進入。若因爆破網路未連接好造成的拒爆，可重新連接起爆。

10 切頂效果監測與方案調整

10.1 巷道位移監測

在鉆孔時由地質組在炮眼附近架設位移收斂儀進行巷道位移統計收集數據8～24h，爆破后在炮眼附近架設位移收斂儀進行巷道位移統計收集數據8～24h，兩次數據經對比、分析后可知切頂效果，若效果不明顯須更改方案。

10.2 鉆孔裂隙對比

裝藥前用窺孔儀對孔內的裂隙發育進行統計分析；爆破后在炮眼5m范圍內鉆孔用窺孔儀對孔內的裂隙發育進行統計分析；兩次數據對比進行效果檢驗。

11 爆破卸壓效果效果檢驗

通過數據分析可以看出切頂爆破卸壓使順槽圍巖變形減小，影響區域大約超前300m。切頂爆破卸壓技術在礦壓防治中效果比較明顯，是礦壓防治中卸壓解危的一種重要手段。

12 實施效果及結論

該項目實施已經超過半年，通過現場檢測、數據采集和上覆巖層斷裂效果來看，圍巖已按預期斷裂下沉，達到卸壓要求。該技術通過切頂爆破降低工作面支架壓力，提高礦井的安全性，圍巖變形減緩，降低了巷道的整修量。切頂爆破卸壓技術的關鍵是爆破參數的設計與選擇，要與巷道的圍巖性質相適應，頂板巖層應均勻堅硬。爆破后要采取窺鏡對深部巖層斷裂情況進行觀測，評價爆破效果。切頂爆破卸壓保障了燕家河煤礦8211回采工作面的正常回采，保障了工人的安全，提高了經濟效益。

[1] 鄭文翔.綜放工作面頂板預裂技術研究[J].煤礦安全，2014，（2）.

[2] 劉衍利.黎衛兵.黃星源.切頂爆破技術在沿空留巷中的應用[J].煤礦安全，2014，（6）.

Analysis on the Application of Top Cutting Blasting Pressure Relief to the Prevention and Control of Mine Pressure

Li Ning-ning，Hu Dong-qi

In recent years，with the rapid development of China’s economy，the engineering construction technology innovation，often used in the prevention and control of mine pressure blasting technology to control the roof pressure.In view of yanjiahe coal mine coal mining in Xunyi County of yanjiahe coal mine limited company facing serious problems down the deformation of the surrounding rock，using the method of theoretical analysis and field measurement by combining the analysis of the basic principle of roof blasting technology，and in a project as a case to analyze，for the majority of top cutting blasting pressure relief technology to prevent mine the pressure of workers and provide the reference.

drilling parameters and requirements；cut blasting；data collection

TD32

B

1003-6490（2017）01-0115-02