2基本原則及方案設計
2. 1基本原則
??? 以破壞頂板的完整性為前提,對初次來壓期間的頂板實施有效控制,使其盡早垮落;根據直接頂、老頂的厚度,設計放頂方案,盡可能使其符合頂板巖層斷裂失穩(wěn)運動;充分利用礦壓顯現規(guī)律,為頂板控制服務;頂板處理高度的確定,應滿足冒落研石充滿或基本充滿采空區(qū),對上覆巖層起支撐或墊層作用。同時,破壞老頂的完整性,使上覆巖層較易垮落,從而減弱了頂板垮落的沖擊強度。
2. 2方案設計
以51103工作面強制放頂采用深孔爆破為例:炮眼布置在距切眼中心線1.65m處,孔間距8000mm ,“一”字型分布,共布置26個炮眼,炮眼總長度為470 m,其中孔深15m的18個,孔深20m的4個,孔深30m的4個,垂深分別為8.17m.10.89m.16.34m,炮眼方位角為333o,傾角為33o。炮眼布置見圖2。
3施工方法
??? 炮眼采用MYZ-150型全液壓坑道鉆機施工,鉆頭為Φ85mm合金鋼鉆頭,成孔直徑Φ90mm。采用高威力水膠炸藥,藥包規(guī)格為Φ70 ×500mm,采用礦用毫秒延期電雷管,聯線方式為串聯,采用QL200。型強力起爆器配合延期雷管導爆索起爆,裝藥系數為0.6,每孔裝藥量分別為50kg、66kg , 100kg,炮泥裝填系數為0.4,總裝藥量1.5t。
??? 炮眼施工、裝配藥等工作需提前準備。炮眼施工完畢逐孔檢驗,編號記錄深度。藥包和炮泥、導爆索提前1d根據實際孔深裝入Φ75mm和Φ90mm的PVC管內并分別編號,同時準備好止滑塞和封口木塞。待工作面推進4.5-5.5m后,將爆破材料運至工作面,開始裝藥。每孔裝入預先準備好的藥和部分炮泥后,用止滑木塞防止下滑,然后手工用木炮棍填炮泥l(xiāng)m,并用木塞封孔。聯接雷管并懸掛放炮母線。
4實施要求
??? 1)提前1-2d清理工作面上下順槽的煤塵,并將浮煤清理干凈。
??? 2)裝藥前將工作面及上下順槽的水倉積水抽排干凈,工作面所有支架必須處于完好狀態(tài),接頂良好,初撐力達到額定工作阻力的80%,超前支護必須符合作業(yè)規(guī)程要求,然后切斷工作面和順槽所有設備的電源。
??? 3)運送炸藥、導爆索及雷管的車底板要用木板襯墊,雷管、炸藥必須分開單獨運輸。運送前必須通知調度室,由調度統一安排,避開人員集中上下井時間。裝運過程必須有安監(jiān)人員現場監(jiān)控。
??? 4)裝藥前必須撤離工作面回風系統中的所有人員,并在能進入回風系統的地點設警戒。
??? 5)由于裝藥量大,警戒距離和放炮距離要求大于500m,放炮前必須由專人仔細清點人數。
??? 6)在放炮作業(yè)中嚴格執(zhí)行“一炮三檢制度”和“三人連鎖放炮制度”。
??? 7)放炮完畢后,只有在工作面炮煙被吹散,有害氣體和粉塵濃度經檢測符合《安全規(guī)程》的要求,警戒人員由布置警戒的組長親自撤回后,其他人員方可進入工作面。
5爆破效果分析
??? 根據51103綜采工作面巖性和以前兩個綜采工作面的初放經驗,51103綜采面深孔預裂爆破進行了如下改進:①將預裂爆破孔由原來的20個孔增加為26個孔,切眼爆破長度由原來的192.58m增加為212.32m,并將炮眼中心線由距切眼副幫側2.5m改進為2.6 m;②改變預裂爆破孔深度,由原來統一孔深15m改變?yōu)?個孔深30m和4個孔深20m,其余18個孔深仍為15 m;③改進封口方式,將原來炮眼封口采用圓臺形木塞改進為圓臺倒楔形木塞,提高了炮泥的密封效果,增強了爆破效果;④改進了炮眼起爆順序,由于炮眼數量和裝藥量增加,為保證爆破安全性,由原來兩段順序起爆變?yōu)槿雾樞蚱鸨?br />
??? 51103綜采工作面實施深孔預裂爆破后,支架后部空間被冒落的研石全部充填密實。工作面架后頂板自然形成一個長210 m左右、深6-7m的溝槽,實現了頂板預裂的目的。在51103工作面初采推進過程中未出現切頂、壓架和颶風現象。
6結論
??? 上灣煤礦經過幾次深孔預裂爆破的實施,積累了一定的經驗。
??? 1)根據上覆巖石的巖性和直接頂、老頂厚度,結合礦壓活動觀測資料,因地制宜確定孔深和間距,實施預裂爆破,有效地降低了綜采面老頂初次來壓的強度,減小了對綜采面人員的威脅和設備、設施的破壞。
??? 2)在裝藥組織上一定要嚴謹、細致,防止擠壞導爆索,封泥一定要密實,以提高爆破效果。
??? 3)如果炮眼較多,孔深不同,采用分段起爆可以提高爆破效果,保障作業(yè)安全。