综采工作面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术实践
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Technical practice of forced roof caving by advanced loose blasting on hard roof of fully mechanized mining face
LI Mingqin (Major Coal Mine Production Technology Department , Yangquan 045000 , China) Abstract: In order to ensure the stability of the hydraulic support and the coal wall during the mining of 8210 working face, the influence law of the rotation Angle of the basic roof on the support and the coal wall was analyzed in detail, and the advance loose blasting scheme was de signed in combination with the working face, and the mining effect after the loose blasting of the working face was analyzed. The results show that the slabs of coal wall are effectively controlled in the mining process and the hydraulic support is stable after the working face adopts the advanced loose blasting. Key words: Basic roof ; Loose blasting ; caving
Hf—⑷ Dp_1
式中:M为工作面的采高,m;Kp为 的
;8为顶板 的空隙,;根据8210工作面的
M=5.5m,Kp=1.4,8=0.5m,
y= △ ]B+dm+] j（sin"-sin"i）
（2）
3） 要的
量。对于单位体积的岩石所需 量q*y的表达式为：
q2y=1.1ke
⑸
式中：+y为顶板的下沉量,m;dm为端面距,，;B 为煤壁的片帮深M,，； "1为基本顶的压缩变形C,，; "为基本顶的回转角,。S 2.2基本顶回转对煤壁的影响
根据相关基于压杆理论的研究表明4357，煤壁发生 片帮失稳的变形量和煤壁的片帮深度的表达式为：
1工程概况
某矿8210工作面可采走向长度为1700叫 倾斜
长度为163叫煤层均厚为5.5叫平均倾角为6。，平
均含1~2层夹8,直接顶为细砂岩,均厚2.3叫基本
顶为中粗砂岩，均厚18.2叫工作面采用大采高综合
机械化采煤方法，由于工作面顶板为坚硬顶板,根据
相邻8212综采工作面资料显示，在未对顶板采取任
1(a)可，大采高工作面直接顶
在可
时，支架 支 度 P
基本顶的回转角 大
大［日,工作面支架支
护强度的作用机理可 用下式表达:
Ez! B+dm+
P=
!h
⑴
中:p为支架 支 度,MPa;Ez为直接顶的 ,MPa;；m为面，m;B为煤 片深
度，m; ! h为直接顶厚度，m;!为基 顶 回
屁 P昌鞘w
(a)基本顶回转对支架
式中:S为 断面面， 为260m3;ke为
的
，为525/P,f为 的
，为
8,
据 式 5）中
量
为 0.23kg/m3。
4） 下 线。
的形式的
抗线W,
的
rL的表达式
下：
W=生
式中:！h为煤壁片帮失稳的临界变形量,m;B为
煤壁的片帮深度,，;0为煤壁片帮深度与基本顶的回
转角；M为工作面采高,m;!为断裂线至煤壁的距
离,m;根据该矿大采高工作面周期来压的距离为
6m,支架顶梁的长度为4.67m，基本顶断裂线距煤壁
!=1.33m，采高M=5m,
的基本顶的回转角度
式（3）中
基本顶回转角度的增大煤
壁的片帮深度B 逐渐增大，
片帮深度于
基本顶断裂线至煤壁的距离，现这种现象的主要原
为直接顶下沉量的增大，基本顶的转角度增
大, 煤壁 直接顶的作 会增大 煤壁片帮
深度会相对的增大。
3超前松动爆破技术方案与效果
3.1超前松动爆破方案
1） 顶距。根据相 8212工作面的采
，直接顶的
距平均为25m,基本顶的
周期来压
为50m和30m,
本顶的 转对 压支 煤壁片帮 的
基 ,
,
顶 距 周期 顶 距
分别为25m和20m o
2） 放顶 深。工作面放顶孔的垂深Hf的表达
式为：
(b)基本顶回转对直接顶
支护强度的影响
下沉量的影响
图1基本顶回转对液压支架的影响
根据 1(b)可，在支架支 度
时,直接顶
回角 大现出
大
，出现 现象
为当支架支
度发生化时直接顶压
出
现变化，
基本顶回转角度的增大后直接顶的
-1 -
煤矿#代化
2019 &' 6 (
)* 153 (
下沉量必然会逐渐增大,基本顶回转对直接顶的下沉 作用的机理表达式为：
媒矿#代化
2019 &' 6 (
)第 153 (
综采工作面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术实践
李明钦
(阳煤集团三矿生产技术部，山西 阳泉045000)
摘 要：为保证8210工作面回采期间液压支架和煤壁的稳定性 ，通过具体分析基本顶的回转角度对 支架和煤壁的影响规律,并结合工作面的情况对超前松动爆破方案进行具体设计，并对工作面松动爆 破后的回采效果进行分析。结果表明：工作面采用超前松动爆破后，回采过程中煤壁片帮得到了有效 控制，保证了液压支架的稳定。 关键词:基本顶；松动爆破；放顶 中图分类号:TD323 文献标识码:A文章编号:1009-0797( 2019 )06-0001-03
何措施时,回采过程中出现支架压架事故且煤壁片帮
现象频繁发生，最大片帮深度达4m,工作面 面顶板
最大
大1.1叫
工作面回采，故
为 8210工作面回采工作 面顶板进行提前处理。
，需对工作
2基本顶回转对支架及煤壁的影响规律
2.1基本顶回转对支架的影响 根据相关究表明基顶回对工作面支架
支护强度、直接顶
1示。
过
LI Mingqin (Major Coal Mine Production Technology Department , Yangquan 045000 , China) Abstract: In order to ensure the stability of the hydraulic support and the coal wall during the mining of 8210 working face, the influence law of the rotation Angle of the basic roof on the support and the coal wall was analyzed in detail, and the advance loose blasting scheme was de signed in combination with the working face, and the mining effect after the loose blasting of the working face was analyzed. The results show that the slabs of coal wall are effectively controlled in the mining process and the hydraulic support is stable after the working face adopts the advanced loose blasting. Key words: Basic roof ; Loose blasting ; caving
Hf—⑷ Dp_1
式中:M为工作面的采高,m;Kp为 的
;8为顶板 的空隙,;根据8210工作面的
M=5.5m,Kp=1.4,8=0.5m,
y= △ ]B+dm+] j（sin"-sin"i）
（2）
3） 要的
量。对于单位体积的岩石所需 量q*y的表达式为：
q2y=1.1ke
⑸
式中：+y为顶板的下沉量,m;dm为端面距,，;B 为煤壁的片帮深M,，； "1为基本顶的压缩变形C,，; "为基本顶的回转角,。S 2.2基本顶回转对煤壁的影响
根据相关基于压杆理论的研究表明4357，煤壁发生 片帮失稳的变形量和煤壁的片帮深度的表达式为：
1工程概况
某矿8210工作面可采走向长度为1700叫 倾斜
长度为163叫煤层均厚为5.5叫平均倾角为6。，平
均含1~2层夹8,直接顶为细砂岩,均厚2.3叫基本
顶为中粗砂岩，均厚18.2叫工作面采用大采高综合
机械化采煤方法，由于工作面顶板为坚硬顶板,根据
相邻8212综采工作面资料显示，在未对顶板采取任
1(a)可，大采高工作面直接顶
在可
时，支架 支 度 P
基本顶的回转角 大
大［日,工作面支架支
护强度的作用机理可 用下式表达:
Ez! B+dm+
P=
!h
⑴
中:p为支架 支 度,MPa;Ez为直接顶的 ,MPa;；m为面，m;B为煤 片深
度，m; ! h为直接顶厚度，m;!为基 顶 回
屁 P昌鞘w
(a)基本顶回转对支架
式中:S为 断面面， 为260m3;ke为
的
，为525/P,f为 的
，为
8,
据 式 5）中
量
为 0.23kg/m3。
4） 下 线。
的形式的
抗线W,
的
rL的表达式
下：
W=生
式中:！h为煤壁片帮失稳的临界变形量,m;B为
煤壁的片帮深度,，;0为煤壁片帮深度与基本顶的回
转角；M为工作面采高,m;!为断裂线至煤壁的距
离,m;根据该矿大采高工作面周期来压的距离为
6m,支架顶梁的长度为4.67m，基本顶断裂线距煤壁
!=1.33m，采高M=5m,
的基本顶的回转角度
式（3）中
基本顶回转角度的增大煤
壁的片帮深度B 逐渐增大，
片帮深度于
基本顶断裂线至煤壁的距离，现这种现象的主要原
为直接顶下沉量的增大，基本顶的转角度增
大, 煤壁 直接顶的作 会增大 煤壁片帮
深度会相对的增大。
3超前松动爆破技术方案与效果
3.1超前松动爆破方案
1） 顶距。根据相 8212工作面的采
，直接顶的
距平均为25m,基本顶的
周期来压
为50m和30m,
本顶的 转对 压支 煤壁片帮 的
基 ,
,
顶 距 周期 顶 距
分别为25m和20m o
2） 放顶 深。工作面放顶孔的垂深Hf的表达
式为：
(b)基本顶回转对直接顶
支护强度的影响
下沉量的影响
图1基本顶回转对液压支架的影响
根据 1(b)可，在支架支 度
时,直接顶
回角 大现出
大
，出现 现象
为当支架支
度发生化时直接顶压
出
现变化，
基本顶回转角度的增大后直接顶的
-1 -
煤矿#代化
2019 &' 6 (
)* 153 (
下沉量必然会逐渐增大,基本顶回转对直接顶的下沉 作用的机理表达式为：
媒矿#代化
2019 &' 6 (
)第 153 (
综采工作面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术实践
李明钦
(阳煤集团三矿生产技术部，山西 阳泉045000)
摘 要：为保证8210工作面回采期间液压支架和煤壁的稳定性 ，通过具体分析基本顶的回转角度对 支架和煤壁的影响规律,并结合工作面的情况对超前松动爆破方案进行具体设计，并对工作面松动爆 破后的回采效果进行分析。结果表明：工作面采用超前松动爆破后，回采过程中煤壁片帮得到了有效 控制，保证了液压支架的稳定。 关键词:基本顶；松动爆破；放顶 中图分类号:TD323 文献标识码:A文章编号:1009-0797( 2019 )06-0001-03
何措施时,回采过程中出现支架压架事故且煤壁片帮
现象频繁发生，最大片帮深度达4m,工作面 面顶板
最大
大1.1叫
工作面回采，故
为 8210工作面回采工作 面顶板进行提前处理。
，需对工作
2基本顶回转对支架及煤壁的影响规律
2.1基本顶回转对支架的影响 根据相关究表明基顶回对工作面支架
支护强度、直接顶
1示。
过