APP下载

掘进巷道爆破法过断层施工工艺研究应用

2018-09-11

山东煤炭科技 2018年7期
关键词:光面炮眼雷管

陈 吉

(山西宏宇诚铸建设工程有限公司,山西 朔州 038300)

1 工程概述

大同煤矿集团马道头煤业有限责任公司位于大同市左云县小京庄乡,矿井设计生产能力为10Mt/a,井田面积198.35km2,2105巷位于井田北一盘区,巷道北部为实煤区,东部布置三条盘区大巷,南部为8104采空区,西部为实煤区。2105巷为3#~5#合并煤层,总厚度为17m,煤层内含多层矸石,厚度在0.4~2.2m之间。

2105巷设计长度为4200m,巷道断面规格为宽×高=5.2×3.6m。巷道沿3#~5#煤层底板平行掘进,巷道顶板预留厚度为1.9m炭质泥岩,泥岩往上为煤层,设计顶板采用锚杆、锚索、钢带联合支护,护帮采用单锚杆支护。2105巷由塔山矿建项目部采用型号为EBZ200综掘机进行掘进。截至目前巷道已掘进1700m。

根据马道头矿地测科提供资料显示,2105巷掘进至1500m、1800m分别揭露两条逆断层F3、F4,其中F3断层落差为0.5m,对巷道掘进影响不大,塔山矿建项目部采用掘进机直接破岩的方法过断层,而F4断层落差为1.7m,倾角为45°,若直接采用掘进机破岩不仅破岩量大,掘进效率低,设备损坏率高,而且很容易发生顶板事故,对此塔山矿建项目部通过技术研究,决定采用炮掘工艺过F4断层,制定了相应的安全措施。

2 爆破法过F4断层施工工艺

巷道掘进至距F4断层30m处预计进入断层破碎区域,采用爆破法过F4断层。

2.1 分层光面爆破法掘进

(1)当2105掘进至距F4断层30m处,采用分层光面爆破法掘进,将巷道断面分上下两层,上层面规格为宽×高=5.2×1.5m,下层面规格为宽×高=5.2×2.1m。

(2)首先在巷道下层面施工光面爆破眼,共计施工24个炮眼,其中周边眼16个,辅助眼4个,掏槽眼4个,具体炮眼参数如表1所示。

表1 2105巷分层光面爆破炮眼参数表

(3)当工作面下分层炮眼施工完后,填装炸药及雷管,炸药采用长度为300mm,Ф35mm矿用乳化炸药,每个炮眼内填装两支药卷,雷管采用毫秒延期电雷管,雷管顺插在孔底药卷上,炸药填装后对炮眼进行水炮泥封孔,封孔长度不得低于0.6m。

(4)炮眼炸药雷管填装后及时进行雷管脚线连接,采用串联方式进行连接,连接后将其与爆破母线进行连接,并进行爆破。

(5)下分层光面爆破后及时清理工作面煤矸石,并在上分层施工松动爆破眼,共计布置5个炮眼,炮眼深度为1.2m,每个炮眼填装一支炸药及雷管并进行封孔,采用松动爆破法进行上分层掘进,分层光面爆破茬进控制在1.0m。

2.2 松动爆破法上山掘进

(1)当2105巷爆破掘进至距F4断层5m处时,为了使掘进巷道进入断层上盘后能够继续沿煤层底板平行掘进,塔山矿建项目部决定采用松动爆破法上山掘进如图1所示。

图1 北一盘区2105巷过F4断层剖面示意图

(2)工作面共布置四排松动爆破眼,排距为1.5m,每排施工5个炮眼,炮眼间距为0.8m,炮眼与工作面成10°仰角布置。

(3)松动爆破眼施工完后,在每个炮眼内填装一支药卷并进行填装水炮泥,松动爆破时每次只可爆破3~5个炮眼,松动爆破茬尽量控制在0.5~1.0m。

(4)当施工巷道掘进过断层上盘5m后停止松动爆破,继续采用分层光面爆破法掘进,且爆破工艺与下盘分层光面爆破法相同。2105巷在上盘掘进30m过断层破碎带后采用综合机械化掘进。

3 安全技术措施

(1)2105巷掘进至F4断层破碎带时必须减小茬进度,掘进一个循环后必须及时对顶板进行支护。

(2)当施工巷道掘进至断层破碎带时,每班开工前必须对工作面施工探放钻孔,掌握掘进面距断层带距离,并做好断层突水、瓦斯涌出等灾害预防。

(3)采用松动爆破上山掘进时在断层上盘需留顶煤,而2105工作面煤层发育不稳定,在留顶煤前必须采取相应支护措施如超前支护、注浆等,确保巷道安全顺利过断层带。

(4)由于断层带附近煤岩体胶结不稳定且顶板压力大,巷道在过断层期间必须采取有效的支护措施,如架设钢棚、施工组合锚索等,防止断层带处顶板出现破碎、冒顶现象。

(5)在进行光面爆破时必须控制好装药量及炮眼深度,防止装药量大,爆破震动对断层处岩石层稳定性产生影响;松动爆破时必须分次爆破,严禁一次性爆破所有松动炮眼。

(6)掘进巷道过F4断层后,在断层上下盘各安装一个顶板离层仪,并安排专人定期对顶板下沉、离层情况进行观测、记录,若顶板下沉量加大时,必须及时采取有效顶板控制措施。

(7)掘进巷道爆破施工时必须严格执行“一炮三检、三人联锁”放炮制度,爆破前必须在所有可能进入放炮地点拦人设警戒。

4 结束语

山西宏宇诚铸建设工程有限公司塔山矿建项目部在施工2105巷时,采用爆破法过F4断层破碎带,平均掘进进度达3.0m/d,减少了破岩量,保证了巷道施工安全,取得了较好效果。

猜你喜欢

光面炮眼雷管
隧道掘进水压爆破技术发展新阶段
隧道周边孔差异化爆破作用机理及试验研究
隧道光面爆破施工关键技术
低威力导爆管雷管在工程爆破中的优势探析
电子雷管在矿业工程爆破中的应用分析
光面爆破技术及其在隧道掘进中的应用
光面爆破在卡鲁玛尾水隧洞开挖中的改进与应用
基于炸药力和余容的引信中雷管爆炸气体压力计算
导爆管雷管网络应用研究
论公路隧道矿山法开挖施工基本作业