中深孔松動(dòng)爆破技術(shù)在綜采工作面夾矸區(qū)域的應(yīng)用

石 飛

（山西西山煤電股份有限公司馬蘭礦，山西 古交 030205）

1 工作面概況

12704 工作面位于南七采區(qū)左翼，措施巷里程0～10.6 m，31～192 m 上部間隔3.5～4.3 m 為10702和10704 的采空區(qū)；皮帶巷里程56～484 m 上部間隔3.5～4.3 m 為10702 采空區(qū)。

12704 工作面所采煤層為二疊系下統(tǒng)山西組2號(hào)煤層，屬較穩(wěn)定可采近水平中厚煤層。軌道巷Ⅰ段、Ⅱ切眼、軌道巷Ⅱ段0～152 m 為1 號(hào)煤與2 號(hào)煤分岔區(qū)，分岔區(qū)1 號(hào)煤層厚度0.40～0.55 m，平均0.49 m，1 號(hào)和2 號(hào)煤夾矸0.55～0.75 m，平均0.62 m，2 號(hào)煤厚1.09～1.4 m，平均1.17 m；合并區(qū)2 號(hào)煤厚1.58～2.27 m，平均1.91 m，煤層結(jié)構(gòu)0.48（0.24）1.19。1 號(hào)、2 號(hào)煤普氏硬度2.5～3.0。2 號(hào)煤與上部02 號(hào)煤平均間隔2.1～4.3 m。工作面皮帶巷設(shè)計(jì)長(zhǎng)度487 m，軌道巷Ⅰ段182 m，軌道巷Ⅱ段217 m，Ⅰ切眼長(zhǎng)度145 m，Ⅱ切眼長(zhǎng)度50 m。12704 工作面位置圖如圖1。

圖1 12704 工作面位置圖

目前12704 工作面正進(jìn)行回采，皮帶巷里程203 m，軌道巷里程114 m。皮帶巷里程123 m 到停采線，軌道巷36 m 到停采線，回采過程中煤層分叉，夾矸增厚，變相為細(xì)砂巖至粉砂巖，采煤機(jī)無法正常截割，利用爆破法解決了此問題，保證綜采工作面過夾矸時(shí)能安全順利回采[1-3]。

2 綜采工作面過夾矸變化帶的開采工藝

2.1 工藝選擇

（1）在經(jīng)過夾矸層區(qū)域，需要根據(jù)煤層中夾矸層的厚度、硬度等因素，決定是否采用采煤機(jī)割煤或者放炮等方式進(jìn)行開采。

（2）根據(jù)夾矸層的特征，優(yōu)化布置工作面機(jī)頭和機(jī)尾的推進(jìn)度，防止運(yùn)輸機(jī)發(fā)生前后竄動(dòng)。

（3）采煤機(jī)進(jìn)行截割時(shí)，要放慢采煤機(jī)的牽引速度，密切注意采煤機(jī)的運(yùn)行狀況和其他突發(fā)情況，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

（4）回采過程中，必須保證工作面兩巷底板平緩過渡，防止損壞運(yùn)輸機(jī)槽。

2.2 放炮

（1）放炮采用一次打眼分段裝藥放炮方式，每段長(zhǎng)度不大于20 m，炮眼從夾矸中部開始按1.5 m 眼距單排布置，眼深為1.8 m，炮眼裝藥量為2～3卷/眼。炮眼布置如圖2。

圖2 炮眼布置圖

（2）在施工炮眼時(shí)，采用的設(shè)備為風(fēng)鉆，打眼和裝藥兩個(gè)工序需嚴(yán)格分開進(jìn)行。

（3）采用煤礦許用Ⅲ級(jí)乳化炸藥，雷管采用毫秒級(jí)，正向裝藥，封孔采用黃土和水泡泥，封孔長(zhǎng)度大于0.5 m。

（4）放炮采用FD-150（200）LS 發(fā)爆器，串連連線，分段起爆，每次的爆破距離小于5 m，保證運(yùn)輸機(jī)正常工作。

2.3 爆破作業(yè)注意事項(xiàng)

（1）嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中規(guī)定的“三人聯(lián)鎖”、“一炮三檢”的放炮規(guī)定。

（2）放炮執(zhí)行遠(yuǎn)距離爆破有關(guān)規(guī)定，放炮作業(yè)人員位于距離放炮地點(diǎn)100 m 的新鮮風(fēng)流中，且警戒距離不小于100 m，回風(fēng)流必須停電，放炮時(shí)回風(fēng)流中不得有人，放炮后30 min 后方可進(jìn)入工作面。火藥、雷管必須分別存放在加鎖的箱內(nèi)，火藥、雷管箱間距必須大于30 m，嚴(yán)禁亂扔亂放。

（3）為了防止放炮時(shí)炸壞放炮地點(diǎn)前后10 m范圍內(nèi)的電纜、油缸、支架立柱、閥組、管線等各種機(jī)電設(shè)備設(shè)施，在放炮區(qū)域前后10 m 范圍內(nèi)的液壓支架上，用廢舊皮帶把前后立柱包住，有效保護(hù)支架及其他設(shè)備設(shè)施。

3 技術(shù)管理措施

3.1 防治瓦斯措施

（1）放炮前后必須對(duì)放炮地點(diǎn)20 m 范圍內(nèi)進(jìn)行灑水降塵。在放炮前必須測(cè)試工作面各關(guān)鍵區(qū)域的瓦斯?jié)舛龋缟嫌缃?、回風(fēng)流和工作面，保證瓦斯?jié)舛仍?.8%以下。

（2）時(shí)刻注意作業(yè)地點(diǎn)瓦斯?jié)舛?，發(fā)現(xiàn)瓦斯有異常時(shí)，立即停止作業(yè)，撤出人員進(jìn)行處理，并匯報(bào)通風(fēng)調(diào)度和礦調(diào)度。

3.2 頂板管理措施

（1）頂板破碎地段必須帶壓超前拉架，如果帶壓超前拉架后端面距仍大于340 mm，必須在支架上穿兩根板梁護(hù)頂。板梁穿入支架頂梁長(zhǎng)度不小于800 mm，端面距大于1.0 m 以上時(shí)，板梁的另一端打單體支護(hù)，板梁必須接頂嚴(yán)實(shí)；采煤機(jī)通過前距離10 個(gè)架時(shí)，將采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)停機(jī)閉鎖回撤單體。

（2）放炮期間要加強(qiáng)頂板管理，保證液壓系統(tǒng)、支架完好，杜絕一切跑、漏、竄液現(xiàn)象。如底板遇軟巖，支架鉆底嚴(yán)重時(shí)要及時(shí)提架，提架采用前梁上支設(shè)一根≥Φ180 mm 圓木的方法，支架工遠(yuǎn)距離操作，防止圓木崩倒、斷裂或架間掉矸傷人。底座提起后在底座下插入1/2Φ200 mm×1500 mm 短板梁，防止底座再次下陷。工作面坡度要平緩過渡，支架錯(cuò)差不能超過側(cè)護(hù)板的2/3，支架不擠不咬，杜絕出現(xiàn)倒架現(xiàn)象。

3.3 安全技術(shù)措施

（1）人員進(jìn)入煤壁機(jī)道作業(yè)時(shí)必須遵守以下規(guī)定：采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)必須停機(jī)閉鎖，并嚴(yán)格執(zhí)行“誰閉鎖誰解鎖”的規(guī)定。采煤機(jī)、運(yùn)輸機(jī)開關(guān)手把打至斷電位置，派專人看守。

（2）開液泵前檢查支架手把是否在零位，只有支架手把處于零位時(shí)才能開啟液泵。工作面配風(fēng)量為710 m3/min，根據(jù)配風(fēng)規(guī)定配風(fēng)量1 kg 炸藥配10 m3/min，最大裝藥量7.2 kg，工作面配風(fēng)量符合規(guī)定要求。

（3）背運(yùn)火工品要遵守下列規(guī)定：嚴(yán)格執(zhí)行火工品管理制度，嚴(yán)格執(zhí)行“行人不行車，行車不行人”制度。

3.4 煤質(zhì)管理措施

（1）運(yùn)輸機(jī)司機(jī)、轉(zhuǎn)載機(jī)司機(jī)、皮帶機(jī)司機(jī)要嚴(yán)格把關(guān)，大塊矸石、泥巖、木板等雜物必須停機(jī)撿出，丟入采空區(qū)或堆放到指定地點(diǎn)裝車運(yùn)出，嚴(yán)禁大塊矸石、泥巖、木板等雜物進(jìn)入煤庫。

（2）加強(qiáng)雷管和火藥的管理，雷管和火藥不得進(jìn)入煤庫。

4 應(yīng)用效果

12704綜采工作面在開采至200 m左右位置時(shí)，遇到夾矸變化帶區(qū)域，采用中深孔松動(dòng)爆破，順利通過夾矸變化帶，該區(qū)域的回采率由47%提高至97%。12704 工作面采用中深孔松動(dòng)爆破工藝改善后，經(jīng)過42 d 的開采，順利通過該夾矸變化帶區(qū)域，工作面凈推進(jìn)長(zhǎng)度180 m，與改善工藝前相比節(jié)約工期88 d，有效地保證了12704 工作面的正?；夭?。