半煤巖切眼快速擴寬施工工藝

孟慶燕 劉體軍 高 旭

（兗州煤業(yè)股份有限公司濟寧二號煤礦 山東 濟寧 272072）

0 概況

濟寧二號煤礦位于山東省濟寧市境內(nèi)，該礦主要開采3上、3下兩層煤。23下13工作面位于二采區(qū)北部，切眼總長230m。切眼西側(cè)為八里鋪斷層保護煤柱。根據(jù)已施工的導(dǎo)硐地質(zhì)狀況分析，該巷道揭露四條落差1m以上的斷層；煤層厚度1.0-2.9m，底板粉砂巖，硬度系數(shù)f=6.0-10。擴寬巷道高度2.8m，擴寬3.1m。平均破底板巖石0-1.8m。采用EBJ-120TP綜掘機破矸較困難，且每循環(huán)時間長達1.5-2小時，大大制約了掘進速度。同時，強行截割，綜掘機磨損加大，提高了設(shè)備投入成本。

加快掘進速度、節(jié)約生產(chǎn)投入是本工作面擴寬作業(yè)亟待解決的問題。

1 施工方案

為充分利用導(dǎo)硐已揭露煤巖層的有利條件，我們采取超前爆破松動、掘進機截割成型的方式施工，具體施工方法如下：

圖1 切眼擴寬破底示意圖

切眼擴寬作業(yè)前，提前在導(dǎo)硐側(cè)垂直擴寬側(cè)幫部方向打爆破眼，炮眼深度2.7m，根據(jù)巖石厚度確定打眼個數(shù)，每排間距0.5m。每次爆破沿切眼走向長度5m。采取一次打眼，一次爆破的方式。

2 準備工作

1）爆破前必須檢查爆破范圍前后15m單體支柱，緊固好硬鏈接，保護區(qū)域的兩端頭單體采用細鋼絲繩綁在頂板上生根，防止崩倒。并采用舊皮帶或舊道木保護好爆破地點范圍內(nèi)前后5m單體支柱閥芯位置，防止打壞單體。每次爆破后應(yīng)檢查單體支柱，歪斜的單體支柱及時整改。

2）加強頂板管理，每次爆破前檢查爆破地點前后15m單體支柱的初撐力，初撐力小于11.4MPa的應(yīng)及時加壓。放炮后，單體出現(xiàn)歪斜等情況時，應(yīng)及時整改。

3）為使煤巖破碎程度受控，打眼放炮時不得解除錨網(wǎng)，待綜掘擴寬時再提前解除錨網(wǎng)。

3 爆破作業(yè)

1）鑿巖方式及打眼機具

采用YT-27型風(fēng)鉆打眼配Φ32mm的金剛石柱齒鉆頭，鉆桿為六角中空鋼鉆桿，采用2.0m和3.5m兩種規(guī)格；打眼時先用2.0m長釬子打眼，再用3.5m長鉆桿加深至設(shè)計深度。

2）爆破材料及方式

（1）炸藥、雷管：使用煤礦許用水膠炸藥（每塊炸藥重0.15kg， 長 200mm）、1-5 段毫秒延期電雷管 （最后一段電雷管的延期時間不超過130毫秒），電雷管必須編號。

（2）起爆方式：起爆使用FD200XS-B型智能發(fā)爆器，一次打眼，一次裝藥起爆。

（3）聯(lián)線方式：大串聯(lián)。

（4）裝藥結(jié)構(gòu)：正向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu)，采用黃泥封泥。

3）為保證爆破效果，同時炮眼的封泥長度不小于1m。裝藥時炮桿采用4m長PVC管，使用前提前先將PVC管端頭用木塞封堵。

4）一次爆破結(jié)束后，進行下一次打眼爆破。為保證爆破效果，每次爆破不得超過5m。爆破后的煤巖體必然破碎松動，松動的巖石上方的煤層也有不同程度的松散。因裝藥量較少，且爆破時未解除原支護的錨網(wǎng)，因此，爆破后，煤巖體仍基本保持原狀，并利用殘余強度支撐頂板。

圖2 超前爆破炮眼布置圖及爆破說明書

4 擴寬作業(yè)

截割前先超前解除錨網(wǎng)，為避免松動的煤巖體垮落，每次解網(wǎng)長度為一個進尺循環(huán)即可。解網(wǎng)時應(yīng)采取下而上的順序，同時人體部位不得正對錨桿，防止錨桿托盤崩盤傷人。解網(wǎng)作業(yè)至少兩人進行，一人作業(yè)，一人監(jiān)護，保持退路暢通。

采用掘進機截割成型，爆破僅是對煤巖體進行松動，產(chǎn)生裂隙，使較硬的巖石產(chǎn)生一定的破碎，從而減輕掘進機截割負荷。截割時應(yīng)注意大塊矸石的二次破碎，保證煤流暢通。

5 結(jié)論

超前爆破松動可在檢修期間進行，統(tǒng)籌安排。通過利用有利的條件，改變施工工藝，克服不利地質(zhì)條件，可大大提高勞動效率。但本施工工藝存在一定的局限性，在頂板破碎段、斷層面前后破碎帶、淋水區(qū)等特殊地點，超前松動有可能導(dǎo)致巷道頂板長時間得不到永久支護而發(fā)生頂板事故，因此，超前爆破松動必須提前對圍巖進行安全評估，并確定裝藥量、超前爆破距離等參數(shù)，高效的前提是必須保證安全。