司马煤矿综采面坚硬顶板深孔预裂爆破技术.pdf

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1、总第174期doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．02．011司马煤矿综采面坚硬顶板深孔预裂爆破技术吴天连迕勇男(潞安集团司马煤业公司，山西长治047105)摘要：针对司马煤矿1206综采工作面开切眼处坚硬顶板难垮落的实际情况，通过现场考察和理论分析，对其采用深孔预裂爆破弱化顶板技术进行了处理，实际应用后不仅降低了工作面的危险系数，还增加了司马煤矿的经济效益，并为司马煤矿今后其他工作面类似坚硬顶板的处理积累了经验。关键词：坚硬顶板；顶板弱化；深孔预裂爆破中图分类号：TD235文献标识码：B

2、文章编号：1005—2798(2014)02—0025—02潞安集团司马煤业有限公司位于长治县境内、壁片帮和顶板大面积垮落造成的破坏性灾害事故沁水煤田东，井田南北长约6km，东西宽约6km，面等，经研究，决定对1206综放工作面开切眼处顶板积29．494km，为潞安集团现代化生产矿井。主采进行弱化处理。煤层为下二又叠系山西组3号煤层，煤层厚度坚硬难垮落顶板的基本力学特性是由多种因素5．47～7．80m．平均6．62m，倾角平均4。左右，采煤综合形成的。其中包括：岩石的抗压强度高、弹性模方法为综采放顶煤一次采全高．全部垮

3、落法管理顶量大；顶板岩层整体性强，节理、层理、裂隙及断裂构板造均不发育以及岩层的分层厚度大。为了让坚硬难垮落顶板在开采过程中容易垮落，必须改变影响坚1工作面顶底板情况硬顶板难垮落的因素，对于抗压强度和弹性模量物工作面开采煤层属下二叠统山西组下部的3号理方法一般难以改变．而爆破可以对岩石造成剪切煤层．根据矿井地质报告可知，煤层直接顶为深灰色破坏和环向拉断．进而减弱岩体的整体性，增加层理砂质泥岩．厚度平均为4．98m。抗压强度为38．22～和裂隙，从而达到顶板的顺利垮落。故对1206综放工作面顶板进行顶板深孔预裂爆破。59

4、．09MPa；老顶为浅灰色，中厚层状细粒砂岩，厚2．1顶板处理高度确定度平均为8．10m，抗压强度为71．43MPa。工作面为使工作面顶板垮落矸石充分填充采空区，放顶板特征如表1所示。表1工作面煤层顶板特征顶最小高度，可根据如下公式进行初步计算：顶板名称岩石名称厚度／m岩性特征=式中：为煤层采高，取煤层平均厚度3．2m，初采期问，顶煤不放；Ke为顶板岩(煤)层初始碎胀系数。取1．25经计算得：H=12．8m。根据以上计算，初采期间顶煤不放，顶煤和顶板矸石完全充满采空区，则垮落高度为12．8m。考虑2顶板弱化处理设计理论

5、分析_1]到缩小顶板初次垮落步距。防止或减弱顶板大面积根据矿井地质报告可知，老顶岩层厚度大，致密顶板来压隐患。结合工作面顶板赋存情况，开切眼坚硬。回采过程中不易垮落，易形成大面积悬顶。为顶板从下至上依次为顶煤(厚度平均3．9m)、砂质减小顶板悬露面积，缩小顶板初次垮落步距，防止或泥岩(厚度平均4．98m)、细粒砂岩(老顶，厚度平均减弱工作面上、下隅角瓦斯超限，防止初采期问顶板8．10m)。其中老顶为顶板弱化的主要对象，结合和顶煤大面积垮落时，导致工作面瓦斯超限以及煤爆破理论计算。初步确定开切眼顶板处理高度为收稿日期：2

6、013—11-22作者简介：吴连勇(1988一)，男，江西上饶人，助理工程师，从事生产技术工作。25吴连勇：司马煤矿综采面坚硬顶板深孔预裂爆破技术第23卷第2期13m。端头最大垂直高度为16．4ITI。工作面调斜，以便直接顶和老顶从机尾开始逐步垮2．2主要设计参数落。根据理论计算和实践经验结合工作面开采情2013年8月24日，运巷推进至10m，风巷推进况，司马煤矿1206综放工作面初采前顶板预裂主要至8．4m时，工作面全部采出切眼，机头至50号架设计参数如下：顶煤垮落；8月25日，运巷推进至13．6ID_，风巷推进切眼

7、垂直高度为13m，端头最大垂直高度为至11．2m时，工作面机头至130号支架顶煤垮落：16．4m：孔径为90mm；炸药密度为1194．265kg／8月27日，运巷推进至17．6m，风巷推进至16mm；炸药爆速为2800m／s；径向装药不耦合系数为时，工作面顶煤全部垮落完毕，工作面除机头、机尾1．25；孔距为6m；炮孔角度(水平仰角)为29～74。；段以外，8号～130号支架直接顶全部垮落：9月封泥长度不小于炮孔长度的20％～30％；抵抗线大3日，运巷推进至33．6m，风巷推进至28m时，工作于5m面中部压力增大，工作面

8、老顶逐步垮落，工作面第一次老顶来压。3顶板深孔预裂爆破3．3与1025工作面经济效益比较3．1现场炮眼布置及参数1206工作面深孔预裂爆破施工所用材料费用2013年2月25日八点班至3月6日四点班．由总计5．6万元，人员费用共计2．64万元，其余零星打钻队根据设计方案，对1206工作面共实施炮眼费用共计5．5万元。28个。炮眼实际