摘要:為了解決石炭系特厚煤層綜放工作面在生產(chǎn)特殊時期需過大量巖石區(qū)域的問題，提出了用深孔爆破的方法在巷道預(yù)裂巖石區(qū)域來減小回采時截割巖石的阻力，實施該方法后，工作面過巖石區(qū)域時巖石已經(jīng)松動破碎，可較快通過巖石區(qū)域，現(xiàn)場取得了較好的效果。

　　關(guān)鍵詞:深孔爆破;過巖石區(qū);綜放工作面

　　大同礦區(qū)石炭系太原組3～5號層具有煤層厚度大，成煤年代久的特點，煤層厚度在14～20m之間，一般采用綜采放頂煤開采方法，工作面通常選用雙巷或三巷布置形式，膠帶巷和回風(fēng)巷沿煤層底板掘進(jìn)，若瓦斯含量較大時，還需要內(nèi)錯回風(fēng)巷一定距離額外再沿頂板開掘一條高抽巷。由于成煤年代較久遠(yuǎn)，煤層經(jīng)歷的地質(zhì)變動較多，因而該煤層所含斷層等構(gòu)造較多。在生產(chǎn)過程中，落差在5m以內(nèi)的斷層幾乎不影響生產(chǎn)，但是當(dāng)斷層落差較大時，工作面在綜合考慮各方面因素后，有時會強(qiáng)行通過巖石區(qū)域，在此過程中，通常采用的方法是在工作面煤壁巖石區(qū)域直接鉆眼爆破，該方法嚴(yán)重制約工作面的安全和回采，不僅耗時大，而且爆破崩落的巖塊會損傷工作面設(shè)備，還會對工作面采動區(qū)煤巖產(chǎn)生擾動，嚴(yán)重時會誘發(fā)漏頂。為了避免直接在煤壁鉆爆破巖造成的危害，本文提出采用深孔預(yù)裂爆破的方法通過斷層區(qū)域[1-2]。

　　1工程概況

　　本文選取大同礦區(qū)某礦石炭系太原組3～5號層8210工作面為研究對象，該工作面傾向長230m，可采走向長3010m，煤層厚度為12～16m，采用綜采放頂煤采煤法。該工作面為兩巷布置，即回風(fēng)巷和膠帶巷，在膠帶巷掘進(jìn)至里程1205m處，揭露了一條落差為9.5m的正斷層，為了查明斷層在回采工作面賦存位置及影響范圍，分別從膠帶巷、回風(fēng)巷對巖石范圍進(jìn)行鉆探驗證，根據(jù)探查結(jié)果最終確定，8210工作面9.5m斷層影響范圍為靠近膠帶巷，影響走向250m，傾向80m。為了保證工作面安全順利快速地通過9.5m斷層，減少過斷層割巖的阻力，決定于開采前在膠帶巷采位1740～1805m巖石較厚的區(qū)域內(nèi)對工作面煤壁進(jìn)行深孔預(yù)裂爆破。

　　2深孔預(yù)裂爆破設(shè)計

　　2.1鉆機(jī)的選擇

　　根據(jù)該工作面斷層巖性和打孔的深度及現(xiàn)有鉆機(jī)型號，選用ZL-150型液壓鉆機(jī)和D65mm鉆頭。

　　2.2爆破器材的選擇

　　該礦屬于瓦斯礦井，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，預(yù)爆破可采用安全等級不低于三級的煤礦許用炸藥，導(dǎo)爆索使用煤礦許用導(dǎo)爆索;雷管使用煤礦許用電雷管———瞬發(fā)電雷管，放炮使用放炮器。

　　2.3預(yù)裂爆破參數(shù)的確定

　　1)爆破區(qū)間。在膠帶巷采位1740～1805m區(qū)域，沿走向長度為65m，沿傾向長度為80m。2)炮孔位置。布置2排炮孔，排距0.7m，三角形布置，第一排距底板1.0m，第二排距底板1.7m，每排的孔間距為2m。所有鉆孔均垂直于巷道煤壁，共施工66個炮孔。3)炮孔直徑。根據(jù)使用的鉆機(jī)(ZL-150液壓鉆機(jī))，鉆頭直徑65mm，炸藥的直徑50mm，確定成孔直徑為65mm。

　　4)炮孔深度。孔深主要考慮打孔和裝藥能夠?qū)嵤�，確定孔深不超過80m，由于斷層的不確定因素，在打孔的同時應(yīng)探查，如見到煤，應(yīng)停止打孔，則孔深就為實際孔長。5)裝藥封孔。裝藥采用人工裝藥，形式為間隔裝藥，即裝1m的藥，裝1m的炮土，裝到離孔口3m，剩余3m全部裝炮土封孔。藥卷規(guī)格為D50mm×500mm，重量為1kg，炮土規(guī)格為D50mm×500mm，重量為1.5kg，孔口處用木楔封堵。

　　裝藥量和所需導(dǎo)爆索的長度:80m長炮孔裝藥段為1m、3m、5m…77m處，每孔總的裝藥長度為39m，每孔裝藥量為39m×2kg/m=78kg，預(yù)爆破總裝藥量為78×66=5148kg，為了爆破效果更好，有的孔可以二次爆破，所以所需炸藥量按6000kg考慮;每孔導(dǎo)爆索的長為2×82=164m，導(dǎo)爆索總長度為164×66=10824m，由于該礦現(xiàn)有煤礦許用導(dǎo)爆索每卷100m或200m，在現(xiàn)場使用時有報廢段，所按總長度11000m考慮。

　　封孔長度和所需裝土紙筒:長80m孔裝炮土封孔段為:2m、4m、6m…76m、78m、79m、80m處，每孔總的裝土(封孔)長度41m，每孔裝土量為41×3=123kg，總裝土量為123×66=8118kg;需要土紙筒數(shù)量41×2×66=5412個，考慮在現(xiàn)場使用時有報廢的，需要土紙筒數(shù)量應(yīng)為6000個。6)網(wǎng)絡(luò)布置。采用并串聯(lián)回路，每孔2個雷管并聯(lián)，孔與孔之間串聯(lián)，雷管起爆導(dǎo)爆索，導(dǎo)爆索起爆炸藥。

　　3現(xiàn)場爆破及效果

　　深孔預(yù)裂爆破按照每日爆破6孔進(jìn)行，爆破后對工作面全巖石區(qū)域產(chǎn)生了良好的松動預(yù)裂效果，且未對巷道頂板以及支護(hù)造成破壞。在工作面通過全斷面巖石過程中每天能保持4.8m的推進(jìn)度，而傳統(tǒng)直接鉆眼爆破法每天推進(jìn)度僅為2.4m，因此深孔預(yù)爆破為快速通過全巖區(qū)域創(chuàng)造了良好的條件，極大地提升了生產(chǎn)效率。

　　4結(jié)語

　　本文采用深孔預(yù)裂爆破的方法解決了工作面強(qiáng)行通過斷層全巖區(qū)域時的安全性差和效率低的問題，通過預(yù)先在工作面未采動區(qū)域?qū)θ珟r部分進(jìn)行爆破，縮短了工作面破巖的時間，為工作面快速通過斷層創(chuàng)造了良好的條件，使得安全和效率得以提升，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果顯著。

　　4參考文獻(xiàn):

　　[1]劉琦.8101工作面開切眼掘進(jìn)深孔預(yù)裂爆破頂板控制技術(shù)研究[J].煤，2019，28(7):6-8，12.

　　[2]殷秀文，徐美玲，孫占杰.深孔預(yù)裂爆破技術(shù)在工作面過陷落柱的應(yīng)用[J].山西冶金，2019，42(3):41-42，45.

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