大采高綜采工作面兩落山懸頂處理方法的探討

馬如乾

摘 要：采掘機(jī)械化水平的不斷提高促使大采高綜采工作面采煤工藝在陜北礦區(qū)被廣泛應(yīng)用與推廣，尤其是在陜煤神南礦區(qū)5-2煤層大采高綜采工作面的應(yīng)用，帶來新一輪采煤技術(shù)革命，不但提高了采煤機(jī)械化、自動化水平，也極大地提高了生產(chǎn)效益和作業(yè)安全性，降低了職工的勞動強(qiáng)度。但是，大采高綜采工作面巷道高度一般在4.2 m左右，加之神南礦區(qū)5-2煤層硬度大，節(jié)理裂隙不發(fā)育，導(dǎo)致工作面回采后兩落山懸頂滯后20 m甚至更遠(yuǎn)，工作面漏風(fēng)以及礦壓風(fēng)險增大，嚴(yán)重影響了采面作業(yè)安全。為此，需采取措施對兩落山懸頂進(jìn)行處理，確保工作面回采安全和職工人身安全。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；回風(fēng)巷；膠運(yùn)巷；預(yù)裂爆破

中圖分類號：TD323 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.155

文章編號：2095-6835（2016）20-0155-02

1 概況

神南礦區(qū)紅柳林井田主采煤層為4-2，5-2號煤，其5-2煤煤層厚度為3.90～7.23 m，平均5.69 m，煤層硬度大，f=1.7～2.5，結(jié)構(gòu)簡單，賦存穩(wěn)定，傾角小，屬中厚及厚煤層。采用長壁綜采工作面一次采全高開采，采用全部跨落法管理頂板。

5-2煤層頂板巖性以細(xì)粒砂巖為主，局部為粉砂巖、中粒砂巖，厚度為1.60～32.00 m，偶見薄層泥巖、炭質(zhì)泥巖偽頂。從2009-04月首采面投產(chǎn)至今，已回采了15201、15202、15203、15204、15205、15206、15207、25201、25202、25203、25204、25205、25206等工作面，目前正在回采15212、25207、24201工作面。根據(jù)已回采和正在回采的5-2煤工作面情況看，兩落山頂板會出現(xiàn)較大面積的懸頂，難以跨落，漏風(fēng)嚴(yán)重，給回采工作帶來較大的安全隱患。其原因主要是巷道沿煤層底板掘進(jìn)，頂部有約2.5 m厚且較為堅硬的頂煤，其次是5-2煤埋深較淺。

為了回采工作的安全，我們探討對工作面兩端頭落山懸頂實施預(yù)裂爆破，破壞兩落山煤層頂板及巖層的完整性，迫使前后落山及時垮落，消除不安全隱患，為工作面正常回采創(chuàng)造條件。

2 施工方案

超前工作面煤壁5 m向外沿推采方向，由檢修班在膠運(yùn)、回風(fēng)超前段施工預(yù)裂爆破眼并裝藥，當(dāng)預(yù)裂爆破炮眼被甩在機(jī)頭、機(jī)尾切頂線時，實施爆破工作。檢修班交班時，必須保證膠運(yùn)巷超前段有4排爆破眼，回風(fēng)巷超前段沿巷道中心線有4個爆破眼。

3 炮眼布置及裝藥參數(shù)

炮眼布置：膠運(yùn)巷超前工作面煤壁5 m向北（南）布置4排預(yù)裂爆破眼。炮眼間距1 m，排距3 m，每排2眼。每排炮眼中心線與工作面煤壁平行，靠膠運(yùn)巷副幫側(cè)炮眼距副幫幫部1 m。回風(fēng)巷超前工作面煤壁5 m向北（南）沿巷道中心線布置4個炮眼，炮眼間距3 m。如圖1所示。

炮眼布置角度：垂直于巷道頂板。

炮眼深度：10 m。

炸藥、雷管：Ф38 mm×500 mm的礦用二級乳化炸藥，礦用瞬發(fā)長腳線電雷管（7 m長）。

裝藥方式：正向裝藥。

裝藥量：9 kg/眼。

封孔材料：水炮泥、黃土炮泥。

爆破順序：先爆破機(jī)尾落山切頂線處炮眼，后爆破機(jī)頭落山切頂線處炮眼。機(jī)頭落山切頂線處炮眼兩眼一組，串聯(lián)連接。炮眼裝藥結(jié)構(gòu)如圖2所示。

4 施工工藝

采用YSP45型鑿巖機(jī)在膠運(yùn)、回風(fēng)超前維護(hù)段巷道頂板處施工預(yù)裂爆破眼，用MLGF-12/7G-90型井下移動式壓風(fēng)機(jī)供風(fēng)。膠運(yùn)巷通過直徑為50 mm的高壓膠管供風(fēng)，將回風(fēng)巷∮25 mm供風(fēng)管接在轉(zhuǎn)載機(jī)巷直徑50 mm高壓供風(fēng)膠管上的∮50 mm變∮25 mm的異經(jīng)三通上，經(jīng)工作面電纜槽下槽鋪設(shè)到工作面機(jī)尾。移動式壓風(fēng)機(jī)安裝在膠運(yùn)巷設(shè)備列車段列車上，隨列車前移。

5 施工設(shè)備及材料

主要設(shè)備、材料如表1所示。

6 勞動組織

檢修班打眼、裝藥。生產(chǎn)班、檢修班具備爆破條件才能實施爆破。

7 預(yù)裂爆破效果評價

根據(jù)爆破前后機(jī)頭、機(jī)尾兩落山頂板垮落情況評價預(yù)裂爆破效果。

8 結(jié)束語

大采高綜采工作面兩落山懸頂難以垮落，給工作面安全生產(chǎn)帶來了極大的隱患。目前采取的管理辦法是緩慢下沉、自然垮落、兩落山封堵、掛風(fēng)帳以及利用阻化劑噴灑防滅火等常規(guī)方法。如果我們采用預(yù)裂爆破手段，則能夠較好地解決兩落山懸頂問題，給大采高綜采工作面兩端頭管理創(chuàng)出一條路子，從而更好地解決安全與生產(chǎn)的矛盾，真正做到安全、高效生產(chǎn)。