浅谈EW415综采面精采细采.doc
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1、- 1 -深孔卸压、浅孔爆破技术对“煤炮”控制的应用矿建公司 张新成 汪洲洋 潘 浩 张宪峰摘要: 5202 运输道掘进工作面受煤层赋存条件影响,频繁的 “煤炮”给工作面安全掘进带来极大影响,为将“煤炮”的危害降到最低限度, 实施基于综合预测预报基础上的深孔卸压、浅孔爆破技术,人为地改变工作面掘进前方煤岩层的力学性能,增加煤层裂隙,促使应力集中带向煤体深部推移,集中压力带部分转变为卸压带,为巷道掘进创造良好的安全条件。 关键词 煤炮 深孔卸压 浅孔爆破 1 前言“煤炮”作为矿山压力显现的一种形式,不仅能造成井下煤岩体破坏、引起震动、顶板下沉、底板鼓起、瓦斯涌出、工作面片帮、掉顶、支护失效,甚至
2、可能造成设备损坏,人员伤亡,更为严重的是 “煤炮”能造成工作人员无尽的心理恐慌。新安煤矿 5202 运输道掘进过程中,工作面来压时“煤炮”达十几,甚至几十响。据统计, “煤炮”频繁时,小班累计达三十多响,持续时间达十几分钟。发生“煤炮”时,人员必须迅速后撤至安全地带进行躲避,躲炮距离 300m 以上,躲避时间至少在 30min 以上,躲炮时间占据了大量的工作时间。同时,由于“煤炮”的影响,片帮、掉顶成了工作面常态,已掘巷道顶板需要二次加固,底板需要经常性的拉底维修,致使工作面辅助工作时间与有效工作时间比例严重失调,掘进效率低下。如何快速、有效解决工作面“煤炮”问题,制定切实可行的“煤炮”处置方
3、案,成为 5202 运输道掘进工作面安全生产面临的重要技术难题。5202 运输道掘进期间,在与西安煤科院合作研究的基础上,通过不断试验,成功的实施了基于综合预测预报基础上的深孔卸压、浅孔爆破掘进技术,有效的控制了工作面“煤炮”发生的频率,达到了工作面安全掘进的目的。2 工作面概况新安煤矿位于华亭矿区安口新窑煤田,属中生界侏罗系下统隐伏煤田。5202 运输道位于井田北翼5 煤采区,西侧与 5204 设计工作面相邻,东侧 5 煤采区边界(采区边界外有 1204 采空区) ,北为矿井北边界,南为+535m 水平回风石门及运输石门,工作面位置如图 1 所示。工作面掘进范围内煤岩层整体为北高南低的单斜构
4、造,煤层埋藏较深,巷道煤岩层走向 912、倾角 016,煤层厚度 514m,平均厚度 8.0m。工作面地表标高约+1250m,拉门口标高+446m,距离地表垂深达 800m 左右。根据 K1 钻孔资料,工作面上覆岩层,距 5#煤层 50m 位置发育有 35m 厚的灰白色细砂岩,结构致密,成份以长石、石英为主,局部含白色粗砂岩。工作面设计长度 855m,采用 ENZ200A 型掘进机切割,顶板支护形式采用锚索+锚网+钢带联合支护,锚索采用 18.9mm4300mm 钢绞线,间排距 800mm800mm,每排 7 根。两帮支护采用锚杆+锚网支护,- 2 -锚杆规格 18.9mm2700mm,间排距
5、 800mm800mm,每排 8 根。顶板加强支护采用 18.9mm6300mm钢绞线,间排距 1600mm1600mm,每排 3 根。图 1 5202 运输道施工平面图3 深孔卸压、浅孔爆破技术 深孔卸压是在巷道的压力集中区布置钻孔,利用炸药能量人为地改变煤的力学性能,增加煤层裂隙,促使应力集中带向煤体深部推移,集中压力带部分转变为卸压带,煤层压力得以转移释放,达到卸压目的,为煤巷掘进创造较好的安全条件。浅孔爆破掘进是在工作面迎头两侧各施工设 24 个钻孔,爆破使两帮煤体松动,深孔卸压、浅孔爆破后,使用风镐、手镐掘进时,能够快速掘进一排,以保证巷道施工进度。3.1“煤炮”发生倾向性判断“煤炮
6、”发生倾向性判断是深孔卸压、浅孔爆破技术实施的前提,也是综合预测预报的基础。从冲击地压显现强弱程度来说, “煤炮”属于冲击地压显现的一种形式,实际生产中大多采用钻屑法鉴别冲击危险程度。因此,在实际生产也常用钻屑法判断“煤炮”发生倾向性。钻屑法是利用钻出煤粉量与煤体应力状态的定量关系来鉴别冲击危险的一种方法。即其他条件相同的煤层,当应力状态不同时,其钻孔的煤粉量也不同。工作面检测指标由煤粉量、深度和动力效应组成。当单位长度的排粉量增大或超过临界煤粉量时,工作面掘进前方应力集中程度增加,发生“煤炮”倾向性相应提高。监测指标小于临界钻屑量时,工作面掘进前方无应力集中区,可以正常掘进。如所测指标大于临
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