礦井炮采支護(hù)及過斷層與工作面安全等技術(shù)措施

張洪圖

（龍煤七臺(tái)河礦業(yè)有限責(zé)任公司建設(shè)煤礦，黑龍江七臺(tái)河154600）

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礦井炮采支護(hù)及過斷層與工作面安全等技術(shù)措施

張洪圖

（龍煤七臺(tái)河礦業(yè)有限責(zé)任公司建設(shè)煤礦，黑龍江七臺(tái)河154600）

摘要：炮采是一種傳統(tǒng)的相對(duì)落后的礦井開采工藝，但它能適應(yīng)比較復(fù)雜和極為復(fù)雜的地質(zhì)條件，因此，到目前仍在我國多數(shù)礦井廣泛使用。本研究闡述了過斷層時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)具體技術(shù)問題和炮采工作面安全技術(shù)措施，如打眼時(shí)的安全注意事項(xiàng)，爆破時(shí)的安全注意事項(xiàng)，攉煤時(shí)的安全注意事項(xiàng)，支柱時(shí)的安全注意事項(xiàng)，回柱放頂時(shí)的注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：炮采；支護(hù)；過斷層；安全技術(shù)

1炮采工作面支護(hù)

1.1確定放頂步距和控頂距

第一，最小控頂距。在工作面支架布置中，支柱平行工作面的稱為排，排與排之間的距離稱為排距，排距一般等于開幫進(jìn)度，開幫進(jìn)度較大或頂板壓力較大時(shí)，排距有時(shí)也等于開幫進(jìn)度的1/2。垂直于工作面的排列稱為行，行與行之間的距離稱為行距，也稱為柱距。采煤工作面在放頂以后和下次采煤以前的寬度稱為最小控頂距，其大小應(yīng)根據(jù)頂板巖石的力學(xué)性質(zhì)和采煤工作的要求而定。當(dāng)采用懸臂支護(hù)時(shí)，可彎曲刮板輸送機(jī)多為靠煤幫鋪設(shè)，此時(shí)的控頂距一般包括3部分，即刮板輸送機(jī)道、人行道和材料道。刮板輸送機(jī)道的寬度一般為1.0～1.2m，人行道和材料道的寬度各等于支柱的排距。開幫進(jìn)度多采用淺進(jìn)度，一般為1.0～1.2m，支柱的排距一般等于開幫進(jìn)度。當(dāng)采用懸臂支護(hù)，頂板不好時(shí)，也可以把材料道與人行道合并，即最小控頂距為刮板輸送機(jī)道和人行道兩部分的寬度。

第二，放頂步距。放頂步距即每次放頂?shù)膶挾?，?yīng)根據(jù)頂板巖石性質(zhì)而定，完整堅(jiān)硬的頂板，放頂步距應(yīng)大些，若過小，將會(huì)在采空區(qū)出現(xiàn)懸頂，增大工作面的壓力，甚至?xí)l(fā)生推倒支架的冒頂事故。松軟破碎的頂板，放頂步距應(yīng)小些，若過大，也會(huì)增加工作面的壓力，弄不好會(huì)發(fā)生冒頂事故。合理地確定放頂步距，對(duì)于管好工作面頂板具有重要意義。放頂步距應(yīng)等于開幫進(jìn)度的倍數(shù)。當(dāng)采用淺進(jìn)度時(shí)，通常為1～2倍的開幫進(jìn)度。當(dāng)采用中等進(jìn)度或深進(jìn)度時(shí)，通常等于開幫進(jìn)度。第三，最大控頂距。最大控頂距是工作面臨放頂前的寬度，它等于最小控頂距與放頂步距之和。在確定最大、最小控頂距時(shí)，應(yīng)注意其寬度都是從煤壁到最后一排支柱后部梁頭的距離。

1.2支柱規(guī)格的選擇

單體液壓支柱分為內(nèi)注式和外注式兩種。兩種支柱的原理、性能基本相同，但又各有特點(diǎn)。

外注式（DZ型）單體液壓支柱的特點(diǎn)是：工作介質(zhì)乳化液由遠(yuǎn)距離的液壓泵站，通過橡膠管路，經(jīng)專用的注液槍注入缸體，升柱靠乳化液泵站的壓力供給，降柱利用柱體的自重和復(fù)位彈簧進(jìn)行?；刂鶗r(shí)，柱內(nèi)乳化液需排出體外，每支回一次柱需排出一次乳化液。

外注式單體液壓支柱的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)比較簡單，零部件少，易于維修。初撐力靠泵站壓力獲得，可靠性高，升柱快，比內(nèi)注式一般要高3～5倍，能提高支柱的支設(shè)效率。由泵站供液，初撐力大而且穩(wěn)定，重量較輕，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

外柱式單體液壓支柱的缺點(diǎn)是：工作液來自外部，要配備全套的乳化液泵站，并且從泵站到工作面一端要裝設(shè)離壓膠管干線，從管路干線到支柱的注液口要接通連接注液槍的高壓膠管支線，形成了一套管路系統(tǒng)。該支柱回收時(shí)，每個(gè)支柱回撤一次必須從柱內(nèi)排放1～2 kg的乳化液，并且不能回收復(fù)用，因而增加成本，排出的乳化液流失在工作面底板上，還會(huì)使底板巖石（特別是泥質(zhì)頁巖）膨脹變軟，支柱底座易插入，不能很好地發(fā)揮支護(hù)效果。

內(nèi)注式（NDZ）單體液壓支柱的特點(diǎn)：工作介質(zhì)為液壓油，由柱內(nèi)的手搖泵進(jìn)行升柱，初撐力大小由人力操作手柄決定，降柱時(shí)利用支柱上的卸載閥來完成。柱體內(nèi)腔的液壓油是用路循環(huán)系統(tǒng)，不需外部供液。

內(nèi)注式單體液壓支柱的優(yōu)點(diǎn)是：由于不需外部供液，節(jié)省了泵站和管路系統(tǒng)，支柱本身可獨(dú)立使用。由于回柱時(shí)不向柱外排出油液，既節(jié)省了油液，又不會(huì)浸濕底板，勞動(dòng)條件也有改善。

內(nèi)注式單體液壓支柱的缺點(diǎn)是：支柱結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)腔中的零部件多，加工量和加工難度較大，維修與檢修工作量大；靠手搖泵升柱，初撐力大小差異很大，升柱速度慢，自重也較大，勞動(dòng)強(qiáng)度較大。

根據(jù)上述兩種類型支柱各自的特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，使用時(shí)應(yīng)結(jié)合具體條件，經(jīng)過綜合分析選用。從工作面使用來看，外注式單體液壓支柱的優(yōu)點(diǎn)還是主要的，因此，在一般情況下，應(yīng)選用外注式單體液壓支柱；底板為遇水膨脹的軟巖時(shí)，可選用內(nèi)注式單體液壓支柱。

2　過斷層時(shí)應(yīng)注意的幾個(gè)技術(shù)問題

第一，接近斷層，支柱應(yīng)加固，適當(dāng)縮小控頂距，并在斷層附近加打木柱。棚頂處要背緊剎嚴(yán)，以防頂煤或破碎的巖石落下造成冒頂。若已有小范圍冒落，應(yīng)及時(shí)接頂，防止冒落范圍擴(kuò)大。第二，斷層附近應(yīng)超前處理，挑頂或臥底時(shí)要步裝藥，放小炮，尤其頂部眼，更要注意控制藥量。嚴(yán)禁放大炮，避免崩壞、崩倒支柱或爆破，對(duì)頂板震動(dòng)過大而造成冒頂。第三，合理確定放頂步距，一次回清斷層外側(cè)支架，如圖所示，斷層處的放頂步距。第四，過斷層時(shí)，要注意煤與瓦斯突出和沖擊地壓的預(yù)兆，并加強(qiáng)對(duì)瓦斯的檢測，避免在瓦斯超限的情況下爆破。第五，發(fā)現(xiàn)炮眼涌水或頂板淋水過大等透水預(yù)兆，應(yīng)采取防止透水的措施。第六，進(jìn)入斷層附近工作時(shí)，應(yīng)先檢查頂板安全狀況，注意頂板壓力變化，確定無安全隱患后，再進(jìn)行作業(yè)，防止發(fā)生頂板垮落事故。第七，裝藥時(shí)，注意檢查裝藥的炮眼有無裂縫，避免出現(xiàn)漏氣噴火現(xiàn)象。第八，斷層帶處巖石破碎，膨脹性較大，應(yīng)認(rèn)真清孔，嚴(yán)防裝藥時(shí)藥卷被卡住而送不到炮眼底。

圖斷層處的放頂步距Fig. Caving step distance at fault a-出現(xiàn)斷層；b-通過斷層后（達(dá)到規(guī)定，空頂距后，一次回盡斷層外支架）

3炮采工作面安全技術(shù)措施

第一，打眼時(shí)的安全注意事項(xiàng)。一是打眼時(shí)不能扎毛巾，不能戴手套，衣服袖口要扎好，以免麻花釬子絞住傷人。二是應(yīng)按作業(yè)規(guī)程規(guī)定的要求打，既不能破頂，也不要留傘檐，也不要弄翻刮板輸送機(jī)。三是要注意檢查頂板和支柱，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。四是注意檢查煤幫尤其是采高較大時(shí)打頂眼，更應(yīng)注意片幫傷人。

第二，爆破時(shí)的安全注意事項(xiàng)。爆破崩人是工作面比較容易發(fā)生的事故，因此，裝藥時(shí)必須按照作業(yè)規(guī)程的規(guī)定裝藥，以免裝藥過多崩壞頂板、崩倒支架、崩翻刮板輸送機(jī)以及崩傷人等。爆破時(shí)嚴(yán)格執(zhí)行《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。

參考文獻(xiàn)：

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［2］李俊斌,熊曉英.淮南某工作面重大冒頂事故的分析［J］.中國煤炭，2004，（3）：7.

［3］梁椿豪.采煤技術(shù)及采煤方法的選擇［J］.山西冶金，2004，（7）：71.

Technical Measures of Blasting Mining Support and Crossing Fault with Mine Working Face Safety

ZHANG Hong-tu
(Jianshe Coal Mine Qitaihe Coal Mining Co., Ltd., Qitaihe 154600, China)

Abstract:Blasting mining is a relatively backward traditional mining technology, but it can adapt to more complex geological conditions, therefore, it is still widely used in the majority of mines. This study described several specific technical issues of crossing fault and technical measures of blasting mining working face security, such as safety precautions of drilling, blasting, shoveling and caving.

Key words:Blasting mining; Support; Crossing fault; Security technology

作者簡介：張洪圖（1981-），男，黑龍江七臺(tái)河人，助理工程師，主要從事采煤技術(shù)工作。

收稿日期：2015- 12- 24

中圖分類號(hào)：TD353

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）03-0034-02