綜采工作面快速過火成巖侵入區技術研究

摘要： 由于煤礦井下地質復雜，煤層賦存條件變化較大，在綜采工作面回采過程中，會遇到工作面內出現火成巖侵入區問題，由于火成巖硬度大，可采性差，工作面如何安全快速推進，成為技術重點和難點。本文介紹了某工作面快速通過火成巖侵入區工程實例，具有很好的借鑒意義。

關鍵詞：綜采工作面；快速通過；火成巖

1 工作面概況

1010工作面位于101采區，工作面走向長1126.5m，傾向寬度166m，煤層厚度穩定，厚度0.3～4.0m，平均煤厚3.2m，屬中厚煤層，煤層結構簡單，煤層直接頂為細砂巖、局部為粉砂巖、泥巖，直接底為泥巖、粉砂巖，基本底為細砂巖。目前，該工作面已推進311m，面內在82#110#架，傾向長度42米范圍內揭露火成巖侵入區域。

2 施工關鍵技術

一是在工作面推進過程中，根據工作面煤層賦存狀態及火成巖侵入情況，先采用松動爆破，后進行截割，工作面采高控制在2.8m以內，確保頂板安全。

二是工作面過火成巖侵入區期間，應加強工作面工程質量管理，確保達到“三直一平兩暢通”要求，即：運輸機直、煤壁直、支架直，運輸機平穩，工作面上下出口暢通，嚴禁出現飄車、栽車、滯后現象；尤其是火成巖侵入區附近運輸機絕不允許滯后。支架正規有勁，支架不擠、不咬，架間空隙<200mm。

三是煤機割煤過程中，工作面要及時跟機移架，護幫護頂，端面距≤340mm，端面距超過500mm時必須超前管理，采取臨時支護，嚴防片幫掉頂。煤機過火成巖侵入區時，應放慢速度，牽引速度控制在2.0m/min左右。破碎機要及時調整錘頭高度，優化破碎效果，避免大塊矸石進入煤眼。同時，要嚴禁設備重負荷頻繁啟停。

3 爆破安全技術

一是合理選定爆破器材。適當增大裝藥直徑，可以提高炸藥的爆速、爆轟壓力，殉爆和爆轟的穩定性，能夠增大爆炸應力波峰值、應力波作用時間及其沖量值，也能提高對巖石的破壞強度。因此，采用藥卷直徑35mm和27mm兩種煤礦許用水膠炸藥。雷管選用15段煤礦許用毫秒延期電雷管。藥卷直徑35mm，采用Φ40mm釬頭，炮眼深度2.0m；藥卷直徑27mm，采用Φ32mm釬頭，炮眼深度1.0m。

二是科學安排炮眼布置。炮眼布置原則：根據火成巖巖性及生產勞動組織，早班采用Φ40mm釬頭配35mm藥卷眼深20m；中夜班采用Φ32mm釬頭配27mm藥卷眼深1.0m。以下是兩種炮眼布置情況：

（1）Φ40mm炮眼布置如下：上排眼距煤層頂板0.30m，單孔裝藥量0.50kg；下排眼距煤層底板0.4m，單眼裝藥量075kg；中間兩排，單眼裝藥量0.75kg；炮眼間距1.0m，排距07m，四排眼布置。炮眼角度要求：炮眼與煤壁的水平夾角為90°；頂眼在垂直面上向頂板方向仰角15°；底眼在垂直面上向底板方向俯角20°。

（2）Φ32mm炮眼布置如下：上排眼距煤層頂板0.30m，下排眼距煤層底板0.4m，炮眼間距0.6m，排距0.70m，四排眼布置，各眼裝藥量不超過0.30kg。炮眼角度要求：中部炮眼與煤壁的水平夾角為90°；頂眼在垂直面上向頂板方向仰角15°；底眼在垂直面上向底板方向俯角20°。

三是嚴格落實爆破要求。炮眼封泥應用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分應用機制炮泥，最小抵抗線不小于500mm，封泥長度不小于500mm，封滿炮泥。裝藥前，用壓風對炮眼進行清掃，保證炮眼內無積水、煤矸等雜物后，方可進行裝藥封泥，炮泥采用水炮泥和機制炮泥。起爆順序：毫秒分段爆破順序起爆，一次裝藥，一次起爆（每次起爆為3組，每組不超過12個炮孔，從已爆破面方向或者煤面逐段裝藥順序起爆），循環起爆數量36發。淺眼裝藥爆破大塊巖石時，最小抵抗線不小于300mm，封泥長度不小于300mm，裝藥量：125g/ 眼。大塊巖石必須一次裝藥，一次起炮。

4 結語

煤礦綜采工作面過火成巖侵入區是經常遇到的現象。上述工程實例，通過先采用松動爆破，后進行截割，合理選定爆破參數，嚴格控制工作面質量管理，降低采煤機牽引速度，調整破碎機錘頭高度，工作面安全快速通過了火成巖侵入區，值得借鑒。

作者簡介：張高坤（1980），男，漢族，安徽靈璧人，畢業于安徽理工大學采礦工程專業，現為淮北礦業集團公司楊柳煤業生產技術部副部長。