综采面厚层坚硬顶板强制放顶技术研究

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综采工作面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术实践

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

厚层坚硬顶板定向水力压裂强制放顶技术研究

ＳｅｒｉａｌＮｏ．６１４Ｊｕｎｅ２０２０现　代　矿　业ＭＯＤＥＲＮＭＩＮＩＮＧ总第６１４期２０２０年６月第６期国家重点研发计划项目（编号：２０１７ＹＦＣ０８０４２００）；国家自然科学基金面上项目（编号：５１６７４１４３，５１８７４１７６）。

刘　学（１９８７—），女，助理研究员，硕士，１０００１３北京市朝阳区。

厚层坚硬顶板定向水力压裂强制放顶技术研究刘　学１　李宏艳１　李　磊２　刘宁宁１（１．煤炭科学技术研究院有限公司；２．中国矿业大学（北京）资源与安全工程学院）摘　要　针对厚层坚硬顶板工作面初采期间顶板大面积悬空，初次来压步距大，矿压显现强烈，易诱发冲击地压等动力灾害的问题，依据定向水力压裂技术原理，研发了定向水力压裂成套装备，制定了顶板定向压裂施工工艺；结合西部矿区厚层坚硬顶板条件，分析注水压力、压裂层位、钻孔间距等关键参数，开展了３１０４工作面初采期间定向水力压裂工程实践，并通过实测顶板垮落情况和分析支架阻力，检测了实施效果。

结果表明，直接顶初次垮落步距约１１ｍ，初次来压步距平均值为３１．８ｍ，与未处理顶板相比，初次来压步距减少了６２．６％，初次来压时，矿压显现较类似工作面大幅减弱，避免了厚层坚硬顶板的大面积悬空，保证了工作面安全回采。

关键词　厚层坚硬顶板　定向水力压裂　强制放顶　注水压力　压裂层位ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４６０８２．２０２０．０６．０４９我国煤炭开采条件复杂，新疆、内蒙古、大同等地均发生过顶板大面积动力垮冒导致的安全事故。

我国综采工作面坚硬顶板比例达到３８％［１］，厚硬顶板初采来压强烈的顶板达到了４０％［２］。

有效地预裂顶板，降低顶板来压尤其是初次来压，是保证厚层坚硬顶板工作面安全开采的首要技术问题。

厚层坚硬顶板弱化技术主要有深孔爆破预裂和水力压裂２种方式［３５］，其中，深孔爆破预裂在操作过程中安全隐患大，操作要求高，预裂裂隙呈扩散状，传统的水力压裂难以控制裂缝的扩展方向［６］。

坚硬顶板综采工艺深孔强制放顶技术

坚硬顶板综采工艺深孔强制放顶技术重点介绍了肥城矿区八煤层坚硬顶板放顶设计及综合治理，提高生产效率，消除普采工艺带来的安全隐患，降低了工作面底板出水机率。

标签：坚硬顶板；综采；深孔；强制放顶1 地质概况肥城矿区八煤层直接顶板厚3.8～6.63m，平均4.73m；岩性为四灰，灰至深灰色，质较纯，但夹有钙质泥岩，致密，厚层状构造，下部含黑色燧石结核，因而坚硬而色深，含较多的蜓蝌化石，形体大，保存完好，层位稳定。

岩性坚硬，普氏硬度系数?=8.0～11.5，底面凹凸不平，垂直裂隙发育，常常形成复合顶板，破坏顶板完整性，属中等稳定顶板，一般不自行垮落，往往只缓慢下沉，采用冒落法管理顶板。

八煤层受五灰、奥灰水威胁严重，若对该煤层进行开采，必须对五灰及奥灰水进行综合治理，同时必须对坚硬四灰顶板制定切实可行的强制放顶设计。

2 坚硬顶板综采面强制放顶设计2.1 爆破方案由于工作面顶板为坚硬的四灰，因此，工作面自切眼向前推进 1.2m～1.6m 后，可在切眼内的顶板上布置炮孔进行深孔爆破，使顶板由四面固支状态转化为三面固支，为顶板的初次垮落创造条件。

2.2 炮眼布置位置顺切眼方向，由工作面上顺槽至下顺槽，每隔1.5m布置一炮孔，炮孔在工作面推进方向上垂直顶板，沿切眼方向倾向于上顺槽，倾角70o。

2.3 工作面顺槽断顶爆破在工作面推采初期，由于工作面周围均为实体煤，顶板完整度高；或者工作面长度较短，由于实体煤侧顶板跨度小，不易断裂。

此种情况下，初采阶段顶板沿顺槽上方不易断裂，矿山压力显现不够充分，即使在工作面支架后方采用强制放炮切顶，也会造成顶板冒放困难。

此时可对综采工作面上下顺槽端头支架前方进行深孔预裂断顶，即在顺槽上方煤层顶板中人为形成自由面。

结合切眼断顶，这样难以冒放的坚硬顶板由四面固支状态转化为容易断裂的悬臂梁，促进煤层顶板提前垮断，提高了顶板的冒放性。

根据截断爆破原理，将工作面巷道顶板预裂爆破松动，以提高巷道顶板的冒放性，可沿上下顺槽内帮打一排平行炮孔，提前将顺槽顶板爆破松动，并将煤层顶板预先截断，随着工作面的推进促使顶板更容易的冒落。

综采工作面强制放顶安全技术措施

综采工作面强制放顶安全技术措施1. 引言综采工作面是煤矿中的一个重要工作区域，也是煤矿生产中存在安全风险的区域之一。

为了保障矿工的生命安全和工作环境的稳定，必须采取一系列的安全技术措施来预防和控制工作面的放顶事故。

本文将介绍综采工作面强制放顶的相关安全技术措施。

2. 放顶事故的危害放顶事故是煤矿生产中常见的一种事故类型，其发生具有以下危害：•事故导致的顶板坍塌会造成工作面的封闭，增加矿工的逃生难度，导致人员伤亡的风险增加；•顶板的坍塌会导致工作面的停产，严重影响煤矿的生产效益；•顶板坍塌会导致工作面的通风受限，增加了瓦斯爆炸和煤尘爆炸的风险；•工作面的放顶事故还可能引发二次灾害，如冒顶、顶板破碎等，进一步增加事故发生的频率和危害程度。

因此，对综采工作面的放顶事故采取强制措施是十分必要的。

3. 强制放顶安全技术措施3.1 顶板支护技术顶板支护是避免综采工作面放顶事故的基本措施之一。

常见的顶板支护技术包括：•钢支撑：采用钢柱等钢制支撑进行顶板的支护，具有承载能力强、稳定性好等优点；•液压支架：通过液压系统调节支架高度，适应顶板变形和采动工艺的需要；•锚杆支护：通过安装锚杆和锚索来增加顶板的支撑能力；•形成支护：采用喷浆、喷射混凝土等方式形成预应力支护。

3.2 预防和处理煤层顶板异常变形的技术措施预防和处理煤层顶板异常变形是防止放顶事故发生的关键环节。

相关技术措施包括：•顶板监测技术：利用声波、振动或者应力传感器等设备对顶板进行实时监测，及时发现异常变形的迹象；•顶板预警技术：通过采集和分析顶板监测数据，建立预警模型，提前预警顶板异常变形的发生；•顶板预控技术：在预警阶段，采取措施进行顶板的预控，如增加支护措施、降低工作面的开采速度等；•顶板事故应急处理技术：当发生煤层顶板异常变形事故时，采取紧急处理措施，包括紧急支护、撤离人员等。

3.3 完善的安全管理制度综采工作面放顶事故的防控还需要建立健全的安全管理制度，包括：•安全培训制度：对综采工作面的矿工进行安全培训，提高他们的安全意识和应急处理能力；•安全巡检制度：定期对综采工作面的安全设施进行巡检，及时发现和处理问题；•安全纪律和奖惩制度：建立明确的安全纪律和奖惩机制，强化矿工的安全意识和责任意识；•安全技术标准制度：制定并落实综采工作面放顶的安全技术标准，对各项安全技术措施进行规范。

对于坚硬顶板强制放顶技术的探讨

高，它的密度大，非常坚硬、冒落性较差；二是因为工作面倾角
大而且煤层相对较薄，一些小部分的伪顶和煤矸石自动滑落至
工作面下面，把采空区填补起来了，所以采空区顶板不易垮落。
的径向裂隙内；气体具有尖劈作用，所以裂隙会继续延伸。裂隙的不断延伸，爆生气体膨胀，气体压力迅速下降；当压力下降至一定程度，储存在介质里面的弹性能就被释放出来，产生卸载波，然后向炮孔中心进行传播，导致介质里面形成环向裂隙
望对坚硬顶板强制放顶技术的发展起到一定的指导作用。
关键词：坚硬顶板；强制放顶；深孔爆破
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６— ８５５４．２０１４．１１．０６９
显，采空区顶板不能及时冒落，可能造成大面积悬顶的情况，增加了支架的载荷强度。当悬顶面积足够大，支架无法承受顶板
顶板深孔爆破是一种坚硬顶板碎化和弱化的技术，它的本
质是先在坚硬顶板内打孔，然后装药精心爆破，利用爆破来弱
碎区。在这个区内有很大的一部分爆破能量用在了对介质的破碎上，由于力度过大，冲击波透射到介质里面，通过应力波的形式传送到岩石内部。受应力波的作用，质点进行径向位移，
处于压缩区边缘的介质中进行径向压缩与切向拉伸。如果切

坚硬顶板工作面强制放顶技术试验

ｑ＝ＫＭＲ＝６ｘ２．４Ｘ２３：３３１ｋＮ／ｍ
ห้องสมุดไป่ตู้
山西义棠煤矿０９０１０２工作面位于下组煤东翼大巷以南，南沟煤矿以北，０９０１０１工作面采空区以西，
０９０１０３工作面（未采）以东。工作面平均埋深４３８ｍ，走向长度为７５２ｍ，倾斜长度为１８０ｍ，采高为２．４
增刊２０１５年８月
・
山西焦煤科技
ＳｈａｎｘｉＣｏｋｉｎｇＣｏａｌＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ
Ａｕｇ．２０１５
试验研究・
坚硬顶板工作面强制放顶技术试验
式中：
一
作用于悬梁上的岩石厚度系数，取６；
ｍ；主采煤层为９煤层，呈黑色，平均厚度为２．４ｍ，煤层中含有０～１层夹矸，倾角５。～９。，平均７。左右；煤层无直接顶，老顶为Ｋ２灰岩，厚９ｍ，灰色，坚硬厂＝
措施。
关键词坚硬项板；综采工作面；强制放顶
中图分类号：ＴＤ３２文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２— ０６５２（２０１５）增刊一００４６— ０２
１地质条件
根据材料力学计算岩梁的极限跨距：岩梁所承受的荷载；
１８。夹角。具体炮眼布置见图２，炮眼参数见表１．

22119工作面强行放顶全技术措施

寸草塔二矿22119综采工作面强行放顶安全技术措施编制部门：综采队编制人：审核：编制日期：2014年08月07日22119综采工作面强行放顶安全技术措施审批栏22119综采工作面强行放顶安全技术措施22119工作面的顶板岩性为坚硬顶板，根据22117回采工作面的观察初次跨落步距为40米左右，为了保证工作面作业人员的安全，避免初次来压对支架造成巨大的冲击载荷，破坏顶板的完整性，使其尽快跨落，减小初次来压步距，减缓初次来压对支架的破坏作用，需要对22119综采工作面进行强行放顶，为了保证强放工作顺利进行，特制定以下安全技术措施。

一、强放材料领用1、严格把好火工品质量入关，质量差、过期的火工品坚决不能领用。

专人领用火工品，查看性能、生产日期和质量，确保符合要求。

2、导爆索必须耐压、耐磨和防水，满足井下使用需求。

3、导爆索单根长度不小于50m。

4、强放所用PVC管壁厚不小于1.5mm，塑性好，抗静电，有一定的刚度且不发脆，并配备相联接的管箍。

二、施工工艺及相关要求1、地面装药（1）装药场地必须选择在远离人员、电气、潮湿及建（构）筑物等安全地点，场地应清理平整，并配备足够的消防器材。

（2）由专人负责对装药地点50m范围内进行警戒，警戒边界设置明显标志，无关人员严禁靠近装药地点。

（3）装药人员严禁穿化纤衣服、严禁携带烟草及点火物品。

（4）装药期间，装药人员要对炸药、导爆索轻拿轻放，严禁碰撞炸药及导爆索，炸药和导爆索要分开放置。

在搬运过程中要保护好导爆索，施工过程中要拉直，严防损伤导爆索发生拒爆现象。

不得使用有接头、打折的导爆索，炮眼内必须使用整根导爆索。

（5）装好的炸药要做好长度标记，并摆顺放在地面平整的地方，不得有扭曲现象。

（6）地面装药必须由一名副队长现场负责指挥，确保装药作业安全可靠。

（7）剩余的炸药和导索要清点好数目，及时交回炸药库。

2、打眼、爆破（1）炮眼布置在靠调车硐侧距离切眼中心线1.0m处，孔距为10m，呈"一"字分布，与顶板夹角为40°，具体布置形式如图示，共布置32个孔。

综采工作面强制放顶措施

8103综采工作面初次放顶安全技术措施8103回采工作面初采初放以后，由于顶板不能及时垮落，造成了老塘（采空区）悬顶面积超过规定，对工作面控顶区构成威胁。

为了加强工作面的顶板安全管理，确保工作面的安全生产，我矿安全生产领导小组2013年9月22日开会研究决定，对此采面采取人工强制放顶，特编制如下安全技术措施。

根据在掘进8103综采工作面两顺槽记录和观测顶板的硬度分析，本工作面在直接顶下开采，煤层顶板坚硬、完整、不易冒落，在工作面推进过程中不能自然垮落法，表明本地区综采工作面老顶初次来压步距较大，为缩短8103综采工作面老顶初次来压步距，避免初次来压形成飓风，威胁到人员及设备的安全，经矿方结合实际情况商定，现对8103综采工作面初次放顶采取强制放顶施工，特制定施工组织措施如下。

一、工程概况8103综采工作面为8#煤层首采工作面，工作面采长180m，回采长度1420m，煤层厚度1.9 m，煤层倾角7°-8°，工作面切眼采用矩形断面，支护采用锚网和锚索联合支护，切眼宽度6m,净高1.9m。

二、施工方案1、炮眼布置：炮眼布置在8103综采工作面切眼中，炮眼距切眼中线线1.5m，靠近东帮，间距为10m，平行工作面切眼，呈“一”字型分布，倾角为30°，深度为16m，垂深为8m，共布置25个。

2、炮眼采用MYZ-150型全液压型坑道钻机施工，钻头采用φ85毫米合金钢钻头，成孔直径为φ90mm。

3、炸药采用高黑威水胶炸药，药包规格为φ×400mm，雷管用毫秒延迟电雷管，联线方式为串联，起爆方式采用延期雷管导爆索起爆，装药系0.6，炮泥装填系数为0.4，炮泥采用黄泥制作。

炮线采用2×0.5mm双绞线，用起爆器引爆。

4、放炮所用材料名细：黑高威水胶炸药：Φ70×400mm；数量1200Kg；导爆索：1000m；雷管：50发毫秒延期；放炮母线：1、双绞线500m；花线：800m；黄泥: 2T；胶带纸: 10cm，100卷；裁纸刀: 10把；炮棍: Φ75×3000mm 和Φ75×2000mm各一根；起爆器: 1台；木楔子: 25个；小木楔：30个；PVC管：Φ60×1500mm 管接头：125个；堵头：50个；二、安全技术措施1、炮眼采用连续偶合方式装药，并采用双雷管，双导爆索引爆，其中一根导爆索引至炮眼底部，另一根导爆索与炮眼外侧第一个药包连接，每一根索采用雷管起爆，两个雷管在孔内采用并联连接，并用木塞固定，放炮母线必须绝缘良好，并且悬空吊挂。

综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性分析及应用

综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性分析及应用一、本文概述本文旨在深入研究综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的稳定性问题，探讨其在实际工程中的应用。

随着煤炭开采技术的不断发展，综采放顶煤技术已成为煤炭行业的一种重要开采方式。

在综采放顶煤采场，厚层坚硬顶板的稳定性问题一直是制约安全生产和技术进步的关键问题。

本文通过分析厚层坚硬顶板的稳定性因素，提出相应的控制措施，以期提高综采放顶煤采场的安全性和生产效率。

本文首先介绍了综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的特点和稳定性问题，阐述了顶板稳定性的重要性和研究意义。

通过对国内外相关文献的综述，总结了目前关于综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性研究的现状和进展。

在此基础上，本文重点分析了影响综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性的主要因素，包括地质因素、开采因素、支护因素等。

同时，结合工程实例，对厚层坚硬顶板的稳定性进行了深入的分析和研究。

本文还提出了一些针对综采放顶煤采场厚层坚硬顶板稳定性控制的措施和建议，包括优化开采布局、改进支护技术、加强顶板监测等。

这些措施和建议可以为实际工程提供有益的参考和指导，有助于提高综采放顶煤采场的安全性和生产效率。

本文总结了研究成果和结论，指出了研究中存在的不足和需要进一步研究的问题，为今后的研究提供了方向和思路。

本文旨在深入分析综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的稳定性问题，提出相应的控制措施，为实际工程提供有益的参考和指导，促进煤炭行业的安全生产和技术进步。

二、综采放顶煤采场厚层坚硬顶板的特点综采放顶煤采场厚层坚硬顶板是一种特殊的采煤工作环境，具有一系列独特的特点。

这种顶板的厚度较大，往往超过常规的采煤工作面顶板，这使得在采煤过程中需要面临更大的顶板压力。

这种压力不仅来源于顶板的自重，还来源于采煤机械作业对顶板的扰动。

厚层坚硬顶板的强度高，不易变形。

这种特性使得在采煤过程中，顶板能够保持较好的稳定性，但同时也增加了采煤的难度。

因为在采煤过程中，必须采取适当的措施来防止顶板突然垮落，以免对采煤工人和设备造成危害。

坚硬厚层顶板采场初采强制放顶技术研究

2017年第42卷第6期V ol.42 No.6能源技术与管理Energy Technology and Management53doi:10.3969/j.issn.1672-9943.2017.06.019坚硬厚层顶板采场初采强制放顶技术研究刘国庆，李饶荣，种德雨，周虎(神木汇森凉水井矿业有限责任公司，陕西榆林719319)[摘要]为解决工作面初采期间坚硬厚层顶板长期悬露、不垮落的问题，利用数值模拟、参数优化等方法，结合工业性试验，分析并验证了预裂爆破技术在初采初放时的可行性和优越性。

研究表明，工作面初采期间采用预裂爆破技术能够改变原有的顶板力学结构，可以有效避免坚硬厚层顶板采场基本顶初次来压时存在的动载冲击危险性，为煤矿安全高效开采提供技术保障，也为相似条件下的顶板矿压管理提供了借鉴。

[关键词]坚硬厚层顶板;初采强制放顶；初次来压;矿压控制；冲击危险性[中图分类号]TD327.2+2 [文献标识码]B[文章编号]1672-9943(2017)06蛳0053蛳040引言顶板安全事故长期困扰着我国的煤矿安全生产，尤其在坚硬厚层顶板开采条件下，问题更加突出[1-3]。

20世纪50年代以来，我国开始对坚硬顶板矿压控制进行了专项研究，不仅在生产实践中积累了丰富的实践经验，而且在理论方面的研究也取得了丰硕成果。

概括来讲，已经形成了以“稳基础”和“弱结构”两类方法为主的技术体系。

其中，“稳基础”主要包括留设煤柱、采空区充填等手段。

此类方法流程复杂、煤炭采出率低、综合成本高；而以弱化顶板力学结构为出发点“弱结构”技术体系，方法涵盖爆破、注水、化学等施工工艺，比较适合对浅埋煤层坚硬厚层顶板采场进行初采矿压控制。

1工程概况42113工作面为凉水井煤矿首采盘区第13 个综米工作面，工作面长4 240 m，切眼长315 m，煤层均厚3.0 m，倾角0〜3〇，煤层埋深约110 m。

采用长壁综合机械化一次采全高采煤法，全部垮落法管理顶板，后退式回采。

坚硬顶板强制放顶技术的探索

（）２配伍性好，抗污染能力强。可循环微泡钻井液可以使用就近水源配制。钻遇
地层水，膨润土浆混入的情况下，井液体系性能稳钻
定，且易于调整到希望性能。（）３携岩能力强，提高机械钻速。
可循环微泡钻井液动塑比高，有利于携带岩屑，避免了重复破碎。钻井液抑制能力强，有效避免粘土分
２０
东科技媳晨
２１第３０年期１
坚硬顶板强制放顶技术的探索
王维Байду номын сангаас
（禹州锦安煤业有限公司，河南禹州４１７）６６０摘要为了解决云盖山煤矿一矿二煤层沿顶板回采时，顶板大面积不垮落，形成重大隐患，给呆面的安全生产造成严重威胁的问题，结合
河南永锦能源有限公司云盖山煤矿一矿井田内
可采和局部可采煤层有二．四六”七四层煤，井、、矿
定性变差，属典型“ 两软一硬 ” 煤层。矿井属低瓦斯矿井，矿井目前井下无冲击地压现象。
１２３３采煤工作面概况１０
１１工作面概况．
井段
（ｍ）
钻井液类型
坂土浆清水
密度
（／ｍ）（）（）ｇｅ。８％
粘度含砂量ＤＨ值８７
７
二开６３５
．
开Ｏｏｌ６５．ｏ～３．Ｏ１６５６３３３．０— ５．３
１０１１１２Ｏ３．９一．Ｏ２ — ２．１０１０７一９０２．２一．４ｌｌ．

综采工作面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术实践

总第187期2020年第3期山西化工SHANXI CHEMICAL INDUSTRYTotal187No.3,2020［奏题讨谑DOI：10.16525/l4-1109/tq.2020.03.33综采工作面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术实践李海龙(山西省临汾市宏大公司豁口煤矿，山西临汾041000)摘要：为了提升综采面作业的安全性，提出了一种新的综采面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术方案，在来压前对顶板进行爆破处理，防止硬质顶板大面积垮塌造成的伤害，首先在顶板中进行钻孔然后爆破，形成一个人为的、沿一定方向分布的裂隙，待综采面推进到该位置时再控制顶板从裂隙处断裂，根据应用表明该方案具有稳定性高、可靠性好的优点，极大的提升了井下综采作业的稳定性。

关键词：综采面；坚硬顶板；超前支护；强制爆破中图分类号.TD235文献标识码:A文章编号：1004-7050(2020)03-0096-02引言煤炭作为一种重要的能源资源，对国民经济的发展起着十分重要的作用，我国是一个煤炭资源大国，煤炭资源的分布较广，多数煤炭分布在地质复杂的区域内，在综采作业的过程中综采面上存在着大量的坚硬顶板，在回采过后这些顶板也极难自行坍塌，随着综采作业的进行，回采区域不断扩大，坚硬顶板的悬空面积不断增加，当遇到矿压波动时，这些顶板便会垮落，出现大面积的冒顶事故，给煤矿井下的综采作业安全带来严重的隐患⑴。

因此迫切需要对坚硬顶板进行预处理，防止出现突然垮落事故，根据煤矿井下综采作业的实际，本文提出了一种综采面坚硬顶板超前松动爆破强制放顶技术，在顶板一定区域设置爆破孔，在孔内设置爆破药，对坚硬顶板设置一个人工预裂缝，待综采面推进到该位置时再控制顶板从裂隙处断裂，从而有效的确保煤矿井下综采作业的安全性，根据实际应用表明，该超前松动爆破强制放顶技术具有工艺简单，可靠性好,稳定性高的优点，极大的提升了煤矿井下综采作业的安全性。

1煤矿井下切眼放顶孔布置方案以某矿井下综采面为分析对象，该综采面的平均厚度约为3.7m,煤层结构相对简单，含2个加石干层，煤层的厚度变异系数为0.2,煤层顶板主要包括泥岩和泥灰沿，煤层的底板主要由砂岩沟构成，其顶收稿日期：2020-01-15作者简介：李海龙，男，1989年出生，毕业于西安外事学院，助理工程师。

综采工作面坚硬顶板强制放顶工艺的实践

综采工作面坚硬顶板强制放顶工艺的实践摘要：综采工作面初采期间，老塘顶板不能及时垮落，形成大面积空顶，当顶板跨度过大突然垮落，造成采空区空气受压缩瞬间从支架间及顺槽释放形成飓风，极易造成人员伤害及设备损坏。

本文通过分析强制放顶工艺的适用条件和参数要求，介绍了强放工艺的施工方法，并结合实践经验，阐述了施工中影响强放效果的各种关键问题，为进一步完善强制放顶技术，提高综采工作面的作业效率提供了科学依据和理论指导。

关键词：综采工作面；坚硬顶板；初采；来压；强制放顶1 工作面概况华电煤业隆德煤矿205综采工作面是我矿2-2煤西翼首采面，面长300m，可采长度3605m。

工作面南、北、西方向均为未采区，东面是2-2煤大巷及保护煤柱。

工作面范围内局部有0.1-0.6m砂质泥岩伪顶，随采随落，直接顶是1.4-3.4m 粉砂岩，老顶是11-18.6m细砂岩及粉砂岩。

工作面整体赋存稳定，靠近切眼处含1～2层夹矸，整体成宽缓的单斜构造，平均倾角小于1°。

本面煤层平均厚度4.0m，最厚4.8m，最薄3.3m，煤层在靠近切眼处较薄，靠近停采线处相对较厚。

2 强制放顶的适用条件及其原理强制放顶需要工作面顶板满足以下要求：顶板岩性较为坚硬、完整性较好，正常推采10m后无伪顶或直接顶冒落的现象；施工环境内不存在瓦斯突出问题。

通过对老塘顶板预裂爆破，促使其及时垮落，避免老塘顶板形成大面积悬顶。

尽可能使冒落的矸石基本充满采空区，以起到支持上覆岩层的作用，在实现工作面随采随落作业目标的同时，有效缓解顶板垮落的冲击强度，降低有害气体的积存，降低瓦斯涌出事故的风险性。

3 强制放顶孔技术参数确定因205工作面切眼高3.5m，岩石碎胀系数1.3，为保证强放后顶板岩石重填满切眼空间，根据公式：1.3H=3.5+H，易得孔垂深H=11.7m，为保证后期装药时，便于装药，眼孔角度30°，这样易得炮眼斜深23.4m，205切眼炮眼深度取24m。

坚硬顶板综采面强制放顶技术

Ｆｏｒｃｅｄｃａｖｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｆｕｌｌｙｍｅｃｈａｎｉｚｅｄｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｗｉｔｈｈａｒｄｒｏｏｆ
ＲｅｎＣｈｅｎｇ－ｙｉｎｇ
ｆａｃｅｏｆｈａｒｄｒｏｏｆ，ｈａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄ８７０２ｗｏｒｋｉｎｇｆａｃｅｆｏｒｃｅｄｃａｖｉｎｇｈｏｌｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ，ａｎｄｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄｈｅｔｒｅａｓｏｎａｂｌｅ
ｈｏｌｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓ．Ａｆｔｅｒｔｈｅｉｍｐｌｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆｆｏｒｃｅｄｃａｖｉｎｇ，ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｈｅｔｓｅｃｕｒｉｔｙｔｈｒｅ￣ｃａｕｓｅｄｂｙｈｅｔｇｏａｆｒｏｏｆ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＡｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌｓｅａｍＮｏ．７，ｒｅｆｅｒｉｒｎｇｔｏｈｅｔｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅｏｆｔｈｅａｄｊａｃｅｎｔｍｉｎｉｎｇ
的炮眼参数。强制放顶实施后，消除了采空区项板大面积悬露形成的威胁，保证了采面安全生产，取得了较好的技术经济效益。

综采面厚层坚硬顶板强制放顶技术研究

（芯长／层厚之比）０６．第二层为灰色粉砂岩，２％；水
平层理，含少量植物化石，云母碎屑，细粒砂岩见夹
常回采，也就是必须保证炮眼爆破的影响区域不能破坏采场的下位顶板，据经验，值一般应为２根此ｍ
以上。
薄层，厚度９３．４ｍ，岩石质量指数８．第三层为９９％；灰色细粒砂岩，波状层理，含少量植物化石，质胶泥
结，厚度５４岩石质量指数９．％；．５ｍ，３９顶板各类砂
岩的总厚度２．５４３ｍ。
３初次来压期间初次放顶施工方案设计
钻孔布置方案设计，第一层孔底为第二层孔底高度
之半。两巷预裂断顶的处理使用采前预裂爆破的方
式。
六是两巷的断顶爆破既要保证初次来压处的顶板能顺利垮落，还要保证工作面开采到此位置
时，致发生端面机道顶板的漏冒事故，影响正不不
规律，充分利用矿压显现规律以控制顶板岩层。
三是顶板处理高度的确定，应该满足充填矸石足够和坚硬顶板不再严重威胁工作面开采安全的
次垮落来压和矿压显现剧烈，矿井在开采过程中该发生过安全事故。为了确保该工作面初次来压期间的岩层控制和开采安全的需要，本文以２３３工作１０面的大厚度坚硬砂岩顶板为例，绍了预爆破强制介

综采工作面强制放顶安全技术措施

强制放顶安全技术措施2521（一）回采工作面为直接顶下开采，煤层顶板坚硬、完整、不易冒落，在工作面推进过程中不能自然垮落法。

随着工作面的推进,采空区悬顶面积不断扩大,当采空区大面积瞬间垮落时极易形成飓风和冲击压,造成人员伤亡和设备损坏。

而且容易造成瓦斯瞬间涌出,诱发瓦斯重特大事故。

特别是工作面初采初放时，更容易出现这种安全隐患。

因此,如何缩短综采工作面初次来压的步距,减少采空区悬顶面积,尽快充填采空区,特编制工作面强制放顶安全技术措施。

一、工作面地质条件根据2521地质资料提供，工作面顶板由南向北变化较大，属于由煤层、岩层（夹矸）交错沉积的复合型顶板，在切眼附近其厚度平均为，具体详见地地质说明书。

二、放顶基本原则以破坏顶板的完整性为前提,根据直接顶、老顶的厚度及岩性特点设计放顶方案。

在工作面两顺和切眼施工钻孔,采用深孔预裂爆破技术,对初次来压期间的顶板实施有效控制,尽可能使冒落的矸石充满或基本充满采空区,对上履岩层起支撑或垫层作用,达到使其随采随落的目的;同时破坏顶板的完整性,使上履岩层较易垮落,从而减弱了顶板垮落的冲击强度,大大减少老塘有害气体积存空间,从而降低因顶板垮落而造成瓦斯的瞬间涌出及顶板大面积垮落而形成冲击压力的可能性。

三、2521（一）工作面放顶方案设计本工作面强制放顶分为初采初放期间的深孔预裂爆破和工作面正常回采期间的浅孔爆破。

1．切眼内深孔预裂爆破2521（一）工作面切眼为锚网和锚索联合支护,在安装支架的同时,将切眼内锚杆、锚索的托盘全部卸下,以去除锚杆、锚索对顶板的支护作用。

切眼内炮眼布置：炮眼布置在距切眼中心线处，孔间距8000mm ,“一”字型分布，共布置27个炮眼，孔深7m。

炮眼与煤壁垂直，倾角为60º~65 º。

详见炮眼布置图1。

2．工作面浅孔爆破①炮眼布置：在工作面后方距顶梁处一字型施工炮眼，孔间距3～，孔深2～3m，仰角70º~75 º。