爆破新技術　解決“攔路虎”

王小靜　劉文芯

“嗶嗶嗶”三聲哨聲后，震耳欲聾的爆炸聲響起。8月2日，《科學導報》記者來到山焦西山鎮城底礦采煤區，了解到該礦與太原理工大學聯合開展科技攻關，在該礦井下22210綜采工作面首次創新實施巖石弱化控制爆破技術，解決了綜采工作面巖石堅硬、綜采機無法切割的難題，實現了安全高效回采。

據了解，該礦地質條件復雜，井下22210綜采工作面在回采過程中遇到堅固性系數f>8的砂巖，其硬度高、完整性好，綜采機無法正常切割，給該工作面回采帶來了困難，影響采煤工作的正常進行，成為該工作面安全高效回采最大的“攔路虎”。且22210綜采工作面設備和設施較多，距爆破點較近，爆破時必須保證綜采機及其附屬設施的絕對安全。課題研究組人員認真對該斷層產狀進行分析，按照工作面過斷層回采軌跡，由礦地測防治水中心分析繪制出斷層影響范圍，太原理工大專家通過理論分析、數值模擬與現場工程應用相結合的方式，通過優化和完善煤線內直線掏槽方式的爆破參數、03#煤層內斜線掏槽參數、硬巖斜眼掏槽參數與施工工藝，減少炮孔數目并優化炮孔在堅硬巖層的布置，確定一次弱化4.0米硬巖的爆破方案。在22210綜采工作面成功實施了綜采面堅硬巖石爆破弱化技術。

“22210綜采工作面是該礦井下地質結構最為復雜的工作面，我們需要全面謹慎考慮，不僅要將堅硬巖石弱化控制爆破效果達到最佳，同時必須做到在巖體內形成裂隙，炸而不飛，并保證綜采機能在范圍高度內正常工作。還要嚴格參照《煤礦安全規程》，嚴格執行《爆破安全規程》，嚴格遵守‘三人聯鎖‘一炮三檢放炮制度，加強人員管控，細化工作流程，強化精益化管理，保證員工安全，確保爆破任務安全有序進行。”生產技術部部長蘇旭說。

該礦22210綜采工作面1月底開始揭露斷層，2月份工作面通過斷層的過程中，采用“堅硬巖石弱化控制爆破技術”，每個圓班割煤從1.5刀提高到了3.5刀，每天可以多組織生產原煤600噸，原煤日產也穩定提升。與地質構造相近的22602綜采工作面未使用堅硬巖石弱化控制爆破技術對比，截至7月累計節約采煤機截齒1373個、齒套1485個、雷管1032個、火藥206公斤，共節約成本約65萬元。實現了效益最大化，創造了以往過同類型大斷層推進速度最快、效果最佳的記錄，標志著該礦首次實施的綜采工作面堅硬巖石弱化控制爆破技術取得成功。

堅硬巖石弱化控制爆破技術相比傳統的工作面打眼放震動炮過斷層方法，具有循環次數少、施工時間短、施工過程安全可靠的特點，在回采推進爆破區域時頂板較為穩定，頂板管理也得到了較大改善。同時，22210工作面實施堅硬巖石弱化控制爆破技術期間，利用在煤線內的直線掏槽創造側向自由面，最大限度地弱化巖石，保證采煤機可以正常截割，加快工作面的推進進度，不僅有效地防止采空區自燃發火現象的發生，還有效地降低周期來壓對工作面礦山壓力傳遞的影響，斷層硬巖弱化后，配合采煤機截割，直接穿過斷層影響區，不僅提高了資源回收率，而且保證了礦井生產穩定，安全效果明顯，為鎮城底礦同類條件下綜采工作面過大落差斷層積累了寶貴經驗。