综放工作面过厚夹矸放炮技术应用.pdf
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1、2023 年第 8 期2023 年 8 月目前,传统井工开采是中国煤炭开采的主要方式。放顶煤开采作为采煤方法的一种,对煤层赋存条件有严格的要求,因其高回采率得到了广泛应用1-2。回采过程中,预裂爆破作为人工干预的手段之一,往往被用于处理坚硬顶板垮落问题,爆炸产生的冲击波致使顶板岩层产生新的弱面结构,降低其物理力学性能3-6。本文基于预裂爆破技术原理,对布尔台煤矿辅运顺槽附近坚硬矸石进行处理。不同的是,本次深孔预裂爆破仅仅对大厚度矸石进行破碎,并未破坏顶板的完整性,目的是保证放顶煤工作的顺利进行。实践证明了方案的可行性,预裂爆破参数可供相似工程借鉴。1工程基本概况布尔台煤矿位于内蒙古自治区鄂尔多
2、斯市伊金霍洛旗乌兰木伦镇。目前,矿井主采 12 上 301 工作面,采用综采放顶煤工艺。煤层倾角 1毅3毅,设计采高3.7 m,煤层埋深较浅,介于 378429 m。12 上 301 工作面辅运顺槽在距离开切眼 3 580 m 的位置,存在长度约 106 m 的厚夹矸。其中,深孔预裂爆破探孔 55 m 区域内矸石最小厚度 1.4 m,最大厚度 2.1 m,影响工作面的正常回采,需要在 12 上 301 辅运顺槽进行深孔预裂爆破,破坏厚夹矸,保证工作面的安全回采。2深孔预裂爆破施工2.1深孔预裂爆破区域范围矿井主要针对厚夹矸区域进行深孔预裂爆破,爆破区域示意图如图 1 所示。探孔区域夹矸厚度大于
3、 1.4 m,共 55 m 长。但只对探孔区域内夹矸厚度大的区域进行爆破,爆破区域长 40 m。布置 5 m 等间距的炮孔,炮孔深度 25 m。2.2深孔预裂爆破方案设计该次施工位置为 12 上 301 辅运顺槽距离开切眼3 580 m 处的正帮。考虑到爆破影响范围,选择矸石厚度较大的区域进行爆破。炮孔布置如图 1 所示,炮孔与巷道煤壁的夹角为4毅。值得注意的是,钻进炮孔的最大深度为 25 m。考虑到爆破装药的需求、爆破的安全性以及施工质量,钻孔不得贯通煤层。由于夹矸区域不确定性大,需要一边探查钻孔,一边进行施工,实际钻孔钻进深度可适当小于 25 m。根据钻孔施工的顺序,将爆破钻孔分别编号为1
4、 号8 号。根据炮孔装药工艺的不同,将 8 个钻孔分为 3 组。1 号炮孔为 1 组,2 号7 号炮孔为 1 组,8 号炮孔为 1 组。收稿日期:2022-11-16作者简介:刘耀辉袁 1987 年生袁 男袁 内蒙古鄂尔多斯人袁 工程师袁主要从事矿压管理工作遥综放工作面过厚夹矸放炮技术应用刘耀辉(国能神东煤炭布尔台煤矿,内蒙古 鄂尔多斯 017000)摘要:为了解决布尔台煤矿 12 上 301 综放工作面过厚矸石顶板的问题袁 对 301 辅运顺槽实施深孔预裂爆破方案袁 对目标 55 m 区域 1.4 耀 2.1 m 厚的矸石进行爆破施工遥 根据矸石的厚度袁 将装药段长度分别设置为 10 m袁
5、12 m袁 6 m遥 工程应用中袁 支架阻力处于正常稳定范围袁 放顶煤过程中矸石顺利放出袁 证明了预裂爆破方案的可行性遥关键词:深孔预裂爆破曰 支架阻力曰 放顶煤中图分类号:TD235.33文献标志码:A文章编号:2095-0802-(2023)08-0082-03Application of Blasting Technology for Crossing Thick Dirt Band inFully-mechanized Top Coal Caving FaceLIU Yaohui(Buertai Coal Mine,Shendong Coal Group,CHN Energy,Ordo
6、s 017000,Inner Mongolia,China)Abstract:In order to solve the problem in crossing thick dirt band roof in No.12 up 301 fully-mechanized top coal caving face ofBuertai Coal Mine,the 301 auxiliary transportation chute was used for deep hole presplitting blasting,and the gangue withthickness of 1.4-2.1
7、m in the target 55 m area was blasted.According to the thickness of the gangue,the length of the chargingsection was set to 10 m,12 m,and 6 m.In the engineering application,the support resistance was in the normal and stable range,and the gangue was discharged smoothly during the caving process,whic
8、h proved the feasibility of presplitting blasting scheme.Key words:deep hole presplitting blasting;support resistance;top coal caving(总第 215 期)技术研究822023 年 8 月2023 年第 8 期图 1深孔预裂爆破区域示意图第 1 组钻孔 1 号炮孔装药示意简图如图 2 所示。装药段长度为 10 m,水炮泥长度为 2 m,PVC 散装炮泥填塞段长度为 4 m,矿用封孔剂填塞段长度为 8 m,总孔深 25 m。第 2 组钻孔 27 号炮孔装药示意简图如图
9、 3 所示。装药段长度为 12 m,水炮泥长度为 2 m,PVC 散装炮泥填塞段长度为 2 m,矿用封孔剂填塞段长度为 6 m,总孔深 25 m。第 3 组钻孔 8 号炮孔装药示意简图如图 4 所示。装药段长度为 6 m,水炮泥长度为 2 m,PVC 散装炮泥填塞段长度为 4 m,矿用封孔剂填塞段长度为 6 m,总孔深 25 m。图 2第 1 组钻孔 1 号炮孔装药示意简图钻孔装药段的长度根据矸石厚度决定。矸石厚度较大的区域装药段较长,达到 12 m,矸石厚度相对较小的区域装药段可为 6 m。考虑到 1 号钻孔左边不爆破区域较大,因此装药段长度为 10 m。具体爆破参数如表 1 所示。爆破过程
10、中,共使用电雷管 16 发,导爆索共长400 m,炸药规格为 0.2 kg/卷,最大单响药量为 51 kg,共使用炸药 132 kg,单耗 0.1 kg/m,网路电阻为 21.6。其余主要材料工具配备如表 2 所示。3施工效果根据深孔预裂爆破方案,现场对 12 上 301 工作面辅运顺槽厚夹矸进行松动爆破处理。通过炸药爆炸的动力作用,在厚夹矸中制造宏观裂隙,单个炮孔可形成若干个独立的孔裂隙,多个炮孔的爆炸使得孔裂隙的连通性提高。水平层理和垂直层理方向裂隙高度发图 3第 2 组钻孔 27 号炮孔装药示意简图图 4第 3 组钻孔 8 号炮孔装药示意简图刘耀辉:综放工作面过厚夹矸放炮技术应用雷管脚线
11、雷管脚线84210矿用封孔剂填塞段水炮泥装药段PVC 散装炮泥填塞段PVC 散装炮泥填塞段矿用封孔剂填塞段水炮泥装药段226126264PVC 散装炮泥填塞段矿用封孔剂填塞段装药段水炮泥雷管脚线不爆破区域炮眼布置区域炮孔间距 5 m煤层矸石不爆破区域探孔区域 55 m单位:m单位:m单位:m832023 年第 8 期2023 年 8 月育,形成了多个易断裂和已断裂的结构面,降低了矸石的完整性,为矸石的截割提供了便利。表 1深孔预裂爆破参数表 2深孔预裂爆破方案主要材料工具配备表施工过程中,既要保证工程的质量,也要保证巷道顶板的完整性。以往工作经验表明,炸药爆炸造成的裂隙扩展区域直径可达到炮孔直
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