中深孔分段爆破在综采工作面过构造的应用

山西煤炭　第３４卷第３期２０１　４年３月　ＳＨＡＮＸｌ　Ｃ０ＡＬ　ＶＯＩ．３４　ＮＯ．３　Ｍａｆ．２０１４　文章编号：１６７２—５０５０（２０１４）０３－００５０－－０３　ＤＯＩ：１０．３９６９￣．ｉｓｓｎ．１６７２—５０５０．２０１４．０３．０２０　中深孔分段爆破在综采工作面过构造的应用　要华伟　（西山煤电摘官地矿，太原０３００２２）　要：近年来由于老矿开采深度延长，新采盘区煤层赋存状况较复杂，回采中经常遇到各种无炭柱或断层构造，为　了提高煤炭回收率和提高生产效率，官地矿采用大循环及中深孔的爆破方法，通过综采工作面构造，减少爆破时间，提高　开机效率，取得了良好的效果。　关键词：中深孔；大循环；爆破；综采工作面　中图分类号：ＴＤ２３５　文献标识码：Ａ　１　中深孔爆破的提出背景　官地矿是５００万　的现代化矿井，由于开采深　下一循环时全部重新打眼爆破，严重抑制每班循环　刀数；第二是爆破抛掷甩出的大块岩石碎块易破坏　支护设备，即使每次过构造对工作面支架进行了保　护，但是小循环爆破冲击力是正对着工作面采空区　度延长，新采盘区煤层赋存状况较复杂，回采中经常　遇到各种无炭柱或断层构造。近期回采的２３４１４、　２８４１２工作面中都包围有直径６０　ｉｎ的无炭柱构造，　采用放震动炮震动岩层采煤机硬过构造的方法，打　眼时间和联炮时间几乎占去了开机时间的一半还　多，严重影响了矿井产量以及设备运转。为了提高生　支护设备，对液压支架支护行程损坏特别严重，会影　响支架的服务年限；而且工作面支架内抛渣多，虽然　采取各种挡矸方法但都收效不大，这些环节也都影　响过构造的时间。第三是小循环爆破后形成大块岩　石几率较高，需对大石头进行补打眼爆破或人工打　碎，导致工作效率降低，增加劳动强度。第四是由于　回采效率低、速度慢，导致顶板压力显现严重，受超　前支承压力影响，无炭柱边缘煤壁松软易片帮，工作　面滚帮、冒顶，会给工作面顶板支护留下隐患，影响　安全生产。　产效率，提出采用大循环及中深孔爆破的方法过构　造，以减少爆破时间、提高开机效率，取得很好效果。　这是基于官地矿在开掘巷道中，为了提高进尺，２００５　年提出的中深孔爆破理论，有效提高了单产单进的　效率，故把中深孑Ｌ爆破的理念延伸到综采工作面过　构造的应用中。　对策采用中深孔爆破技术，是在工作面无炭柱　或断层横断面两端，分别按照掏槽炮眼布置图（见图　１）对构造进行爆破。即在石头两边掏槽眼旁，按照分　２　小循环爆破存在的问题及其对策措施　采用中深孔爆破以前，官地矿遇到构造时一直　采用小循环爆破作业施工（回采工作面遇到过构造　时，采用ｌ　Ｉｎ的小钻杆按照五花眼布置顶眼、腰眼、　段爆破炮眼布置图（见图２）打眼，５　Ｉｎ为一组，分组布　眼。分段爆破无炭柱两端炮眼可同时打眼，但炮眼角　度必须指向掏槽开口方向，保证爆破的岩石能沿自　由面方向移动破坏。待无炭柱段岩石全部打好眼后，　低眼。爆破时使用一种雷管起爆。这种停机闭锁后对　构造段岩石的打眼放震动炮，使用采煤机滚筒扫煤　的方法过构造后再正常割煤，再返到构造段前对其　进行打眼放震动炮，如此往复）。这种爆破方法的不　由爆破员严格按照爆破参数，先将无炭柱两端开口　侧掏槽眼进行装药爆破（见图３和表１）。随后将两端　掏槽眼内侧的分段爆破炮眼装药连线爆破，无炭柱　两端分段爆破炮眼可同时起爆，一次爆破长度１０　１ＴＩ。　足之处：第一是小循环爆破炮眼利用率低，炮眼的垂　直深度只有０．８　Ｉｎ，爆破后有效进度只够一个循环推　进，甚至还不够一个循环，可能还得重新补打眼。过　收稿日期：２０１３—１０—０８　重复进行至全部爆破为止。采煤机过岩石段、清渣，　作者简介：要华伟（１９７２一），男，山西汾西人，大学本科，工程师，从事煤矿管理工作。　５０　第３４卷第３期　山西煤炭　８　Ｌ　’寸　§Ｅ　莩厂　目　图１掏槽炮眼布置图　８　ｂ　ｒ　量Ｉ　垂ｒ　８　Ｌ　寸　图２分段爆破炮眼布置图　脚线粘土炮泥水泡泥电雷管　聚能穴炸药　图３装药结构图　表１爆破参数表　眼号　孔　深　倾角　）　装药量／ｋｇ　雷管　雷管　起爆　连接　，ｍ　水平　垂直　每眼　总量　个数　级别　顺序　方式　掏槽眼　１．８　８２　９０　０．５　３　６　Ｉ　初次　１－３　１．８　８２　９０　Ｏ．５　１．５　３　Ｉ　１　富　４－６　１．８　８２　９０　０．５　１．５　３　Ⅱ　２　联　７－ｑ　１．８　８２　９０　０．５　１．５　３　Ⅲ　３　方　１Ｏ—ｌ２　１．８　８２　９０　０．５　１．５　３　Ⅳ　４　式　ｌ３一ｌ５　１．８　８２　９０　Ｏ．５　１．５　３　Ｖ　５　合计　３　１０．５　２１　及时推溜拉架完成本次岩石分段爆破作业，待工作　面推进２个循环后重复本次作业。　３中深孔爆破解决的关键问题及创新点　１）提高循环推进度。对无炭柱打眼放炮一次后，　由原先的采煤机可通过一个循环变为可通过两个循　环，有效减少了爆破作业时间，提高了每天的循环刀　数。工作面回采循环进度的加快，有利于工作面及两　巷顶板的管理，为实现高产高效创造有利条件。　２）首先对工作面无炭柱断面端一个架做掏槽，　创造辅助自由面。其余无炭柱断面的炮眼角度朝向　掏槽开口方向，依次对紧靠掏槽方向的５列炮眼（以　列为单位）分别装药，按Ｉ—Ｖ段毫秒延期电雷管。利　用雷管段与段之间的延时间隔，在前一组炮眼的药　卷爆炸后，岩石正处于将被抛离母体的时刻，后一组　炮眼的药卷接着爆炸，因而补充了对前一组药卷爆　出岩石的破碎，产生辅助自由面。前一组药卷的爆破　为后一组药卷的爆破，创造了辅助自由面。随着段数　的增多，这种自由面也相应增加，有利于爆破效果的　提高。减少了爆破后大石头影响正常开机的时间。　３）抛渣效果好。由于炮眼角度朝向掏槽开口方　向，使得爆破出的岩石能沿自由面移动破坏，抛渣依　次落入掏槽开口方向内，工作面行人侧和支架内抛　渣少，且破碎效果好，避免二次爆破，减少了人员清　渣、补眼等劳动强度。　４）这种爆破能对顶板的破坏程度减少，保证顶　板的完好，保证打眼装药时的安全并保证构造区域　工作面的有效高度。　５）对设备影响小。杜绝爆破抛掷岩石碎块破坏　支护设备的现象发生。　４社会效益和经济效益　官地矿综采一队２３４１４综采工作面和综采三队　２８４１２综采工作面，揭露构造通过无炭柱前期采用逐　循环爆破技术，出煤班爆破后只能割一刀煤，每天推　进２个循环。经过创新后期采用中深孔爆破技术后　效果明显，两个队都提高到推进４个循环（是原先的　２倍），而且中深孔分段爆破后的岩石块度小，减少了　以往大块岩石重新补打眼的几率，减少了石头渣崩　到采空区和支架底座前边，减少了清渣的时间，减少　了小循环的冲击力破坏支护设备的程度，大大地节　约了财物和人力的投入。　中深孔爆破在我矿综采工作面的应用，有效地　解决了频繁过构造影响产量的问题，减轻了职工的　劳动强度，避免了小循环作业对设备的损坏，提高了　构造的能力，避免了开切眼小搬家的局面，提高了煤　炭回采率，采用这种方法取得了很好的效果；广泛适　用于综采工作面快速通过岩石断面的地质构造，也　为掘进开拓专业爆破工艺的改进提供一些经验。　（下转第５４页）　５１　山西煤炭　第３４卷第３期　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｎ　Ｌｅｆｔ　Ｃｏａｌ　Ｐｉｌｌａｒｓ　ｉｎ　Ｏｌｄ　Ｒｅｓｉｄｕａｌ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ａｒｅａ　ｉｎ　Ｎｏ．８　Ｓｅａｍ　ｉｎ　Ｗａｎｇｔｉａｎ　Ｍｉｎｅ　ＬＩ　Ｐｅｎｇ．ＸＵ　Ｈａｉｔａｏ　（Ｓｈａｎｘｉ　Ｃｏａｌ　Ｍｉｎｉｎｇ　Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｏｒｓ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３０００６，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｓｕｆｉｆｃｉｅｎｔ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｒｅｇｉｏｎａｌ　ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ　ａｎｄ　ｃｏａｌ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｉｎ　ｏｌｄ　ｒｅｓｉｄｕａｌ　ｃｏａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ　ｉｎ　Ｎｏ．８　ｓｅａｍ　ｉｎ　Ｗａｎｇｔｉａｎ　ｍｉｎｅ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｌｅｆｔ　ｃｏａｌ　ｐｉｌｌｒａｓ　ｂｙ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ　ｍｏｄｅｌ　ｏｎ　ｌｅｆｔ　ｃｏａｌ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｗａｎ￣ｉａｎ　Ｍｉｎｅ；ｏｌｄ－ｍｉｎｅ－ｒｅｓｉｄｕａｌ——ｃｏａｌ；ｓｔｂａｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｐｉｌｌｒａｓ；ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ　ａｎａｌｙｓｉｓ　编辑：樊敏　（上接第４９页）而ＥＢＪ一１６０ＨＮ掘进机有所困难，截　技术，四台矿机掘二队既保质量又保数量地实现了　齿的消耗很大。　半煤岩巷道的快速掘进，创造了建矿投产以来半煤　５　结束语　岩巷道掘进月进尺５６９ｍ，年进尺４　７９５　ｍ的最高　记录，以Ｏ．５　ｍ每工时的掘进工效成功掘出了８１００３　通过先进的组织管理方法以及科学的巷道掘进　和８１００５工作面，实现了采掘的快速衔接。　Ｆａｓｔ　Ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　ＥＢＪ－１６０ＨＮ　Ｓｅｍｉ　Ｃｏａｌ－ｒｏｃｋ　Ｒｏａｄｗａｙ　Ｈｅａｄｅｒ　ＣＨＥＮ　Ｘｉａｏｆｅｎｇ　（Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ，Ｄａｔｏｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｇｒｏｕｐ，Ｄａｔｏｎｇ　０３７００３，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｎ　ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ　ａｃｃｕｍｕｌａｔｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ＥＢＪ——１６０ＨＮ　ｓｅｍｉ　ｃｏａｌ——ｒｏｃｋ　ｒｏａｄｗａｙ　ｈｅａｄｅｒ　ｉｎ　Ｎｏ．２　ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｔｅａｍ　ｉｎ　Ｓｉｔａｉ　Ｍｉｎｅ　ｏｆ　Ｄａｔｏｎｇ　Ｃｏａｌ　Ｇｒｏｕｐ，ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｈｏｗ　ｔｏ　ｒｅａｌｉｚｅ　ｔｈｅ　ｆａｓｔ　ｅｘｃａｖａｔｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｏｉｎｔｓ　ｏｕｔ　ｓｏｍｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｅｘｉｓｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｗｈｉｃｈ　ｃｏｕｌｄ　ｂｅ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｆａｓｔ　ａｄｖａｎｃｉｎｇ　ｏｆ　ｒｏａｄｗａｙｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｓｉｍｉｌａｒ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎｓ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｓｅｍｉ　ｃｏａｌ－ｒｏｃｋ　ｒｏａｄｗａｙ　ｈｅａｄｅｒ；ｆａｓｔ　ｄｒｉｖｉｎｇ；ｃｙｃｌｅ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　编辑：刘新光　（上接第５１页）　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｕｍ－ｄｅｅｐ　Ｈｏｌｅ　Ｓｔａｇｅ　Ｂｌａｓｔｉｎｇ　Ｗｈｅｎ　Ｆｕｌｌｙ－ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　Ｍｉｎｉｎｇ　ｆａｃｅ　Ｐａｓｓｉｎｇ　Ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ＹＡＯ　Ｈｕａｗｅｉ　（Ｇｕａｎｄｉ　Ｍｉｎｅ，Ｘｉｓｈａｎ　Ｃｏａｌ＆Ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙ　Ｇｒｏｕｐ，Ｔａｉｙｕａｎ　０３００２２，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｔｈｅ　ｒｅｃｅｎｔ　ｙｅａｒｓ，ｔｈｅ　ｍｉｎｉｎｇ　ｄｅｐｔｈ　ｏｆ　ｏｌｄ　ｍｉｎｅｓ　ｅｘｔｅｎｄｓ，ＳＯ　ｔｈｅ　ｏｃｃｕｒｒｅｎｃｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｎｅｗ　ｃｏａｌ　ｓｅａｍ　ｉｓ　ｍｏｒｅ　ｃｏｍｐｌｅｘ：ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｆ　ｃａｖｉｎｇ，ｖａｒｉｏｕｓ　ｎｏｎ－ｃｏａｌ　ｐｉｌｌａｒｓ　ａｎｄ　ｆａｕｌｔ　ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ　ｏｃｃｕｒ．　Ｔｏ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｃｏａｌ　ｒｅｃｏｖｅｒｙ　ｒａｔｅ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ，ｍａｊｏｒ　ｃｙｃｌｅ　ａｎｄ　ｍｅｄｉｕｍ—ｄｅｅｐ　ｈｏｌｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｉｓ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　Ｇｕａｎｄｉ　ｍｉｎｅ．Ｗｈｅｎ　ｆｕｌｌｙ—ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｆａｃｅ　ｐａｓｓｉｎｇ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｒｅｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｂｌａｓｔｉｎｇ　ｔｉｍｅ，ｉｍｐｒｏｖｅｓ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｆｉｆｃｉｅｎｃｙ　ａｎｄ　ａｃｈｉｅｖｅｓ　ａｎ　ｉｄｅａｌ　ｅｆｆｅｃｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｍｅｄｉｕｍ—ｄｅｅｐ　ｈ。ｌｅ；ｍａｊ。ｒ　ｃｙｃｌｅ；ｂｌａｓ　ｉｎｇ；ｆｕｌｌｙ—ｍｅｃｈａｎｉｚｅｄ　ｗ。ｒｋｉｎｇ　ｆａｃ　编辑：樊　敏