综放工作面初采阶段强制放顶技术应用

李沛龙　马楠　陈颖

摘 要：33上01工作面开切眼长度只有40m，，进入到正常推进阶段工作面长度也只有84m，工作面四周为实体煤，初采阶段有可能会导致大面积悬顶，在老顶初次断裂之前采用深孔爆破方法对老顶岩层进行预裂松动，提高了工作面初采阶段顶板管理的有效性和安全可靠性。

关键词：首采工作面； 梯形阶段； 欲裂松动爆破

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.08.204

1 工程概况

33上01工作面是三采区首采工作面，采用走倾斜长壁后退式采煤法综采放顶煤工艺开采。由于受断层影响并考虑到资源回收率问题，该工作面初采阶段布置成梯形阶段，工作面初始长度40m，最长时84m。工作面回采的煤层为山西组3上层煤，煤层的厚度在4.8m～6.0m之间，平均厚度5.3m。直接顶为泥岩厚度1.59m，老顶为粉砂岩厚度8m。三采区为高瓦斯区，煤尘具有爆炸性，自燃发火煤层，无冲击地压危害。33上01工作面火成岩墙位置平面示意图如图1。

2 初采阶段强制放顶必要性

由于工作面长度短、切眼长度只有40m，进入到正常推进阶段工作面长度也只有84m。工作面四周为实体煤，初采阶段有可能会导致大面积悬顶，且工作面所处区域为高瓦斯区域，若顶板一次性冒落将会对工作面造成较大冲击，由于岩层与岩层剧烈碰撞产生的火花甚至可能导致引燃局部区域的瓦斯。因此需要采取必要措施对该工作面顶板进行提前处理。实现33上01工作面初采阶段顶板的超前冒落，避免出现大面积空顶，提高工作面初采阶段顶板管理的有效性和安全可靠性。

3 初采阶段强制放顶方案设计

3.1 方案设计

在老顶初次断裂之前采用深孔爆破方法对老顶岩层进行预裂松动，在两巷顺槽内，向工作面顶板岩层内打直径75mm的深孔，对8m老顶粉砂岩进行预裂松动爆破。

3.2 炮孔位置

经计算，33上01工作面初次来压步距为70.2m，钻场选取在距离开切眼50m、80m，每处钻场以间距4m布置两组炮孔。炮孔剖面以扇形均布，沿巷“一”字形布置。顺槽开孔距底板高度以适宜立钻为宜，可选择为1.2m、1.4m、1.6m。

炮孔布置位置平面示意图如图2。

4 施工工艺

（1）打眼：钻机选择MYZ-150型钻机。开孔位置、角度准确，并能保证满足钻孔偏斜度要求。

（2）装药：选用2号煤矿乳化炸药，备置药筒直径50mm。采取人工装药，在工作面按装药结构，提前预制药管，将药包与导爆索绑扎成串，装入内径50mm的薄壁PVC管内待用，每节长度约4m，端口做到易于管与管连接。

（3）封孔：选用两种炮泥，一种水炮泥，一种粘土质炮泥。

（4）起爆网路与联线：采用瞬发电雷管串联起爆系统，双雷管多点起爆，孔内煤矿许用导爆索串装药，全部加长雷管脚线至孔口。

（5）放炮：采用BF-200型起爆器，爆破位置为工作面进风巷道120m以上的躲避硐室。

5 安全技术要求

（1）严格按设计炮眼位置、参数打眼，不能随意变更，特殊情况要及时报告后，方可根据实际情况进行相应调整；（2）准确打眼，科学操作，最大程度的保证炮眼的精度，减少偏差性；（3）湿式打眼，打眼完毕一定要及时清洗炮孔，同时注明实际钻孔深度；（4）严格按照设计炮眼装药量装药，炮眼深度变化较大时，及时报告调整，不得随意改变装藥量；（5）放炮线要保持清洁，按标准吊挂，避免短路、漏联，认真检测爆破网路，实测网路电阻与计算值不能相差较大，否则应重新检测爆破网路。

6 技术总结

工作面初次来压的步距，对工作面顶板管理尤为重要，若工作面来压步距较长，导致采空区大面积悬顶，若顶板一次性冒落将会对工作面造成较大冲击，实践证明，采取可行的技术方案及安全技术措施，通过深孔爆破，对工作面老顶进行预裂松动，对工作面安全回采，提供了有力的技术保障。

作者简介：李沛龙，男，助理工程师，注册安全工程师。