摘要: 由于煤礦井下地質復雜,煤層賦存條件變化較大,在綜采工作面回采過程中,會遇到工作面內出現火成巖侵入區(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,成為技術重點和難點。本文介紹了某工作面快速通過火成巖侵入區(qū)工程實例,具有很好的借鑒意義。
關鍵詞: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,傾向寬度166m,煤層厚度穩(wěn)定,厚度0.3~4.0m,平均煤厚3.2m,屬中厚煤層,煤層結構簡單,煤層直接頂為細砂巖、局部為粉砂巖、泥巖,直接底為泥巖、粉砂巖,基本底為細砂巖。目前,該工作面已推進311m,面內在82#110#架,傾向長度42米范圍內揭露火成巖侵入區(qū)域。
2 施工關鍵技術
一是在工作面推進過程中,根據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,后進行截割,工作面采高控制在2.8m以內,確保頂板安全。
二是工作面過火成巖侵入區(qū)期間,應加強工作面工程質量管理,確保達到“三直一平兩暢通”要求,即:運輸機直、煤壁直、支架直,運輸機平穩(wěn),工作面上下出口暢通,嚴禁出現飄車、栽車、滯后現象;尤其是火成巖侵入區(qū)附近運輸機絕不允許滯后。支架正規(guī)有勁,支架不擠、不咬,架間空隙<200mm。
三是煤機割煤過程中,工作面要及時跟機移架,護幫護頂,端面距≤340mm,端面距超過500mm時必須超前管理,采取臨時支護,嚴防片幫掉頂。煤機過火成巖侵入區(qū)時,應放慢速度,牽引速度控制在2.0m/min左右。破碎機要及時調整錘頭高度,優(yōu)化破碎效果,避免大塊矸石進入煤眼。同時,要嚴禁設備重負荷頻繁啟停。
3 爆破安全技術
一是合理選定爆破器材。適當增大裝藥直徑,可以提高炸藥的爆速、爆轟壓力,殉爆和爆轟的穩(wěn)定性,能夠增大爆炸應力波峰值、應力波作用時間及其沖量值,也能提高對巖石的破壞強度。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。
二是科學安排炮眼布置。炮眼布置原則:根據火成巖巖性及生產勞動組織,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°。
三是嚴格落實爆破要求。炮眼封泥應用水炮泥,水炮泥外剩余的炮眼部分應用機制炮泥,最小抵抗線不小于500mm,封泥長度不小于500mm,封滿炮泥。裝藥前,用壓風對炮眼進行清掃,保證炮眼內無積水、煤矸等雜物后,方可進行裝藥封泥,炮泥采用水炮泥和機制炮泥。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 結語
煤礦綜采工作面過火成巖侵入區(qū)是經常遇到的現象。上述工程實例,通過先采用松動爆破,后進行截割,合理選定爆破參數,嚴格控制工作面質量管理,降低采煤機牽引速度,調整破碎機錘頭高度,工作面安全快速通過了火成巖侵入區(qū),值得借鑒。
作者簡介:張高坤(1980),男,漢族,安徽靈璧人,畢業(yè)于安徽理工大學采礦工程專業(yè),現為淮北礦業(yè)集團公司楊柳煤業(yè)生產技術部副部長。