綜采工作面快速過火成巖侵入?yún)^(qū)技術(shù)研究

摘要： 由于煤礦井下地質(zhì)復(fù)雜，煤層賦存條件變化較大，在綜采工作面回采過程中，會遇到工作面內(nèi)出現(xiàn)火成巖侵入?yún)^(qū)問題，由于火成巖硬度大，可采性差，工作面如何安全快速推進(jìn)，成為技術(shù)重點(diǎn)和難點(diǎn)。本文介紹了某工作面快速通過火成巖侵入?yún)^(qū)工程實例，具有很好的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：綜采工作面；快速通過；火成巖

1 工作面概況

1010工作面位于101采區(qū)，工作面走向長1126.5m，傾向?qū)挾?66m，煤層厚度穩(wěn)定，厚度0.3～4.0m，平均煤厚3.2m，屬中厚煤層，煤層結(jié)構(gòu)簡單，煤層直接頂為細(xì)砂巖、局部為粉砂巖、泥巖，直接底為泥巖、粉砂巖，基本底為細(xì)砂巖。目前，該工作面已推進(jìn)311m，面內(nèi)在82#110#架，傾向長度42米范圍內(nèi)揭露火成巖侵入?yún)^(qū)域。

2 施工關(guān)鍵技術(shù)

一是在工作面推進(jìn)過程中，根據(jù)工作面煤層賦存狀態(tài)及火成巖侵入情況，先采用松動爆破，后進(jìn)行截割，工作面采高控制在2.8m以內(nèi)，確保頂板安全。

二是工作面過火成巖侵入?yún)^(qū)期間，應(yīng)加強(qiáng)工作面工程質(zhì)量管理，確保達(dá)到“三直一平兩暢通”要求，即：運(yùn)輸機(jī)直、煤壁直、支架直，運(yùn)輸機(jī)平穩(wěn)，工作面上下出口暢通，嚴(yán)禁出現(xiàn)飄車、栽車、滯后現(xiàn)象；尤其是火成巖侵入?yún)^(qū)附近運(yùn)輸機(jī)絕不允許滯后。支架正規(guī)有勁，支架不擠、不咬，架間空隙<200mm。

三是煤機(jī)割煤過程中，工作面要及時跟機(jī)移架，護(hù)幫護(hù)頂，端面距≤340mm，端面距超過500mm時必須超前管理，采取臨時支護(hù)，嚴(yán)防片幫掉頂。煤機(jī)過火成巖侵入?yún)^(qū)時，應(yīng)放慢速度，牽引速度控制在2.0m/min左右。破碎機(jī)要及時調(diào)整錘頭高度，優(yōu)化破碎效果，避免大塊矸石進(jìn)入煤眼。同時，要嚴(yán)禁設(shè)備重負(fù)荷頻繁啟停。

3 爆破安全技術(shù)

一是合理選定爆破器材。適當(dāng)增大裝藥直徑，可以提高炸藥的爆速、爆轟壓力，殉爆和爆轟的穩(wěn)定性，能夠增大爆炸應(yīng)力波峰值、應(yīng)力波作用時間及其沖量值，也能提高對巖石的破壞強(qiáng)度。因此，采用藥卷直徑35mm和27mm兩種煤礦許用水膠炸藥。雷管選用15段煤礦許用毫秒延期電雷管。藥卷直徑35mm，采用Φ40mm釬頭，炮眼深度2.0m；藥卷直徑27mm，采用Φ32mm釬頭，炮眼深度1.0m。

二是科學(xué)安排炮眼布置。炮眼布置原則：根據(jù)火成巖巖性及生產(chǎn)勞動組織，早班采用Φ40mm釬頭配35mm藥卷眼深20m；中夜班采用Φ32mm釬頭配27mm藥卷眼深1.0m。以下是兩種炮眼布置情況：

（1）Φ40mm炮眼布置如下：上排眼距煤層頂板0.30m，單孔裝藥量0.50kg；下排眼距煤層底板0.4m，單眼裝藥量075kg；中間兩排，單眼裝藥量0.75kg；炮眼間距1.0m，排距07m，四排眼布置。炮眼角度要求：炮眼與煤壁的水平夾角為90°；頂眼在垂直面上向頂板方向仰角15°；底眼在垂直面上向底板方向俯角20°。

（2）Φ32mm炮眼布置如下：上排眼距煤層頂板0.30m，下排眼距煤層底板0.4m，炮眼間距0.6m，排距0.70m，四排眼布置，各眼裝藥量不超過0.30kg。炮眼角度要求：中部炮眼與煤壁的水平夾角為90°；頂眼在垂直面上向頂板方向仰角15°；底眼在垂直面上向底板方向俯角20°。

三是嚴(yán)格落實爆破要求。炮眼封泥應(yīng)用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分應(yīng)用機(jī)制炮泥，最小抵抗線不小于500mm，封泥長度不小于500mm，封滿炮泥。裝藥前，用壓風(fēng)對炮眼進(jìn)行清掃，保證炮眼內(nèi)無積水、煤矸等雜物后，方可進(jìn)行裝藥封泥，炮泥采用水炮泥和機(jī)制炮泥。起爆順序：毫秒分段爆破順序起爆，一次裝藥，一次起爆（每次起爆為3組，每組不超過12個炮孔，從已爆破面方向或者煤面逐段裝藥順序起爆），循環(huán)起爆數(shù)量36發(fā)。淺眼裝藥爆破大塊巖石時，最小抵抗線不小于300mm，封泥長度不小于300mm，裝藥量：125g/ 眼。大塊巖石必須一次裝藥，一次起炮。

4 結(jié)語

煤礦綜采工作面過火成巖侵入?yún)^(qū)是經(jīng)常遇到的現(xiàn)象。上述工程實例，通過先采用松動爆破，后進(jìn)行截割，合理選定爆破參數(shù)，嚴(yán)格控制工作面質(zhì)量管理，降低采煤機(jī)牽引速度，調(diào)整破碎機(jī)錘頭高度，工作面安全快速通過了火成巖侵入?yún)^(qū)，值得借鑒。

作者簡介：張高坤（1980），男，漢族，安徽靈璧人，畢業(yè)于安徽理工大學(xué)采礦工程專業(yè)，現(xiàn)為淮北礦業(yè)集團(tuán)公司楊柳煤業(yè)生產(chǎn)技術(shù)部副部長。