佳瑞煤业15101工作面初采前顶板预裂技术应用

佳瑞煤 业 １ ５ １ ０ １工 作 面 初 采 前 顶 板 预 裂 技 术 应 用
润祥
（ 阳煤集 团 三矿 ， 山西 阳泉市 摘 ０ ４ ５ ０ ０ ８ ）
要： 针 对在 佳瑞 煤 业 １ ５ １ ０ １工作 面采 用深孔 预裂爆 破技 术 ． 提 前 对 顶板 的 完整 性进 行
破坏 ， 直接 顶初 次垮 落步距 以及 悬顶 面积 也 随之 减 小 ， 由大 面积顶 板 来压 带来 的安全 隐患 也一 并 消除 ： 采 用这种 方 法 还 可 以 对顶 煤 进 行 提 前 回 收 ． 以 确保 采煤 工作 面安 全 高效 生
Ｉ Ｓ Ｓ Ｎ １ ６ ７ ｌ ＿ ２ ９ ０ ｏ ＣＮ ４ ３ －ｌ ３ ４ ７ ／ Ｔ Ｄ
采矿技术
第ｌ ４卷
第 ５期
２ ０ １ ４年 ９月
Ｓ ｅ ｐ ． ２ ０ １ ４
Ｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ，Ｖｏ １ ． １ ４， Ｎｏ ． ５
产。
关键词 ： 坚硬 顸板 ： 预 裂爆破 ； 初 次垮 落 步距
坚硬顶 板 强 度高 ， 节理、 裂 隙不 发育 ， 具 有 整 体 性 好 和 自稳 能 力强 等 特 点 ， 在 开 采 过 程 中容 易 形 成 大 面 积悬顶 ， 特 别 是 回采 初 期 悬 顶 面积 更 大 。在 该 顶 板 条件 下采 用综 放 开 采 ， 初 采 期 间 由于 采 空 区 顶 板 不 能及 时垮 落 ， 极 易 产 生 顶 煤破 碎 、 支 架 不接 顶 、
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瓦 斯传 感 器 和 Ｃ Ｏ浓 度 检 测 仪 ． 在炮孑 Ｌ 爆 破 时用 来 监 测瓦 斯浓 度 和 Ｃ Ｏ 浓度 。监 测 数 据 表 明 ： 爆 破 期
间Ｃ Ｏ浓 度 和瓦斯 浓度 均未 超 限 。
悬顶 面积 以及 直接 顶 初 次 垮 落 步距 ， 消 除 由此 带 来 的安 全 隐患 ， 从 而 实现 了 １ ５ １ ０ １ 工 作 面 初 采 期 间安
移 架 困难 ， 工作 面漏 风 严 重 等 安 全 隐 患 。突 然 大 面 积垮 落 时 ． 又 会对 支架 造成 大 的 冲击 性破 坏 ． 同时将 采空 区内的 有害气 体 瞬 间挤 出 ， 从 而致 使 采 煤 工 作 面 瓦斯含 量超 标 ， 甚 至 形 成 破 坏性 巨 大 的飓 风 和 冲 击地 压 。鉴 于生 产 实践 的迫 切 需 求 ， 本 文 以佳 瑞 煤
业 １ ５ １ ０ １ 综 放 工作 面 为 研 究 背 景 ． 分 析 初 采 工 作 面 中顶板 预裂 技术 的应 用情 况 。
２ 顶板 预 裂 方 案
２ ． １ 炮 孔 布置
根据佳 瑞煤 业 １ ５ １ ０ １ 工 作 面 自身情 况专 门制 定
了《 １ ５ １ ０ １综采 工作 面顶 板 预 裂 实 施 方 案 》， 通 过 把
１ 工 作 面 概 况
佳瑞 煤 业 １ ５ １ ０ １ 工 作 面开 采 １ ５号煤 层 ， 煤层 厚 度 一般 ５ ． Ｏ ０ ～ ８ ． ５ ７ ｍ， 平均 厚 度 ６ ． ３ ３ ｍ； 直 接 顶平 均
均在 距 开切 眼外 帮 ０ ． ５ ～１ ． ２ Ｉ Ｔ Ｉ 范 围 内施 工 （ 考 虑顶
理论 和实践经验相结 合 ， 确定 深孔爆破 孑 Ｌ 径为 ７ ５
ｍｍ， 封 泥 长度 占炮 孔 长度 的 ２ ０ ％～ ３ ０ ％， 径 向装 药 不耦 合 系数为 １ ． ２ ５ …。
开切 眼长 １ ５ ０ ｉ ｎ ， 共布置 ２ １ 个 炮孔 ， 炮 孔 编 号 分别 为 １ ～ ２ ｌ 号， 施 工炮 眼总 长 ４ ５ ６ ． ７ ２ ｍ， 总装 药量 ８ ９ ２ ｋ ｇ 。炮 孔轴 线 方 向平 行 于 切 眼 轴 线 方 向 ， 炮 孔
全、 高效 生产 。
３ ． ２ 顶 煤垮 落情 况
所 有 炮 孔 爆 破 完 以后 ， ４ ３ ～ ４ ６ 支 架 上 方 的顶
采用 顶板 预 裂技术 后可 以有 效避 免下 述现 象 的
出现 ：
电容 式起 爆 器 ， 采用 “ 局部并联 。 总 体 串联 ”的联 线 方式 ， 分 组装 药 、 分 次爆 破 ， 每次起爆最多不 超过 ３ 个炮 孔 ］ 。从 切 眼 的 轨 道 顺 槽 向 胶 带 顺 槽 方 向依
／ 。 、 仙 从 ３ ． １ 爆破 期 间瓦斯 和 Ｃ Ｏ 浓 度监 测 在工 作 面 上 隅 角 、 轨道 顺 槽 及胶 带 顺 槽 安装 有
板锚 杆 、 锚索 位 置 ， 可在 此 范 围 内调 整 ） 。炮 孔 布 置
见图 １
厚度 １ ０ ． ８ ｍ， 主要 为 泥岩 、 砂质泥岩 ， 局 部 相 变 为粉 砂 岩及 细粒 砂 岩 ； 老 顶厚 度 ５ ． ０ ０ — ７ ． ８ ５ ｍ， 为 中厚层
胶带顺 槽
轨道顺 槽
图 １ 佳瑞煤 业 １ ５ １ ０ １工 作 面 顶 板 预 裂 炮 孔 布 置
２ ． ２ 起爆 顺序 根据 炮 孔 设计 进 行 打 孔 ， 采 煤 机 割 ２刀煤 后 对 炮孔 进行 装药 、 联 线 和爆破 。放 炮使 用 ＭＦ Ｂ 一 ２ ０ ０型
次 起爆 ： １ 、 ２ —３ 、 ４ —５ 、 ６ 、 ７ —８ 、 ９ 、 １ ０ —１ １ 、 １ ２ 、 ｌ ３ 一 １ ４ 、 １ ５ 、 １ ６ 一ｌ ７ 、 ｌ ８ 、 １ ９ ２ ０ 、 ２ ｌ 。 奇拖妯 电
状 灰色石 灰 岩 ， 岩层 致 密 坚 硬 。因为 工 作 面 老顶 石
灰 岩厚 度大 ， 所 以在 回采 过程 中顶板 很难 垮 落 ， 会 出
现 大 面积悬 顶 现 象 ， 给人员和设备 安全造成威胁 。 鉴 于此 ， 有必 要对 １ ５ １ ０ １ 工作 面采 用顶 板 预裂技 术 。