综采工作面快速过火成岩侵入区技术研究

摘要： 由于煤矿井下地质复杂，煤层赋存条件变化较大，在综采工作面回采过程中，会遇到工作面内出现火成岩侵入区问题，由于火成岩硬度大，可采性差，工作面如何安全快速推进，成为技术重点和难点。本文介绍了某工作面快速通过火成岩侵入区工程实例，具有很好的借鉴意义。

关键词：综采工作面；快速通过；火成岩

1 工作面概况

1010工作面位于101采区，工作面走向长1126.5m，倾向宽度166m，煤层厚度稳定，厚度0.3～4.0m，平均煤厚3.2m，属中厚煤层，煤层结构简单，煤层直接顶为细砂岩、局部为粉砂岩、泥岩，直接底为泥岩、粉砂岩，基本底为细砂岩。目前，该工作面已推进311m，面内在82#110#架，倾向长度42米范围内揭露火成岩侵入区域。

2 施工關键技术

一是在工作面推进过程中，根据工作面煤层赋存状态及火成岩侵入情况，先采用松动爆破，后进行截割，工作面采高控制在2.8m以内，确保顶板安全。

二是工作面过火成岩侵入区期间，应加强工作面工程质量管理，确保达到“三直一平两畅通”要求，即：运输机直、煤壁直、支架直，运输机平稳，工作面上下出口畅通，严禁出现飘车、栽车、滞后现象；尤其是火成岩侵入区附近运输机绝不允许滞后。支架正规有劲，支架不挤、不咬，架间空隙<200mm。

三是煤机割煤过程中，工作面要及时跟机移架，护帮护顶，端面距≤340mm，端面距超过500mm时必须超前管理，采取临时支护，严防片帮掉顶。煤机过火成岩侵入区时，应放慢速度，牵引速度控制在2.0m/min左右。破碎机要及时调整锤头高度，优化破碎效果，避免大块矸石进入煤眼。同时，要严禁设备重负荷频繁启停。

3 爆破安全技术

一是合理选定爆破器材。适当增大装药直径，可以提高炸药的爆速、爆轰压力，殉爆和爆轰的稳定性，能够增大爆炸应力波峰值、应力波作用时间及其冲量值，也能提高对岩石的破坏强度。因此，采用药卷直径35mm和27mm两种煤矿许用水胶炸药。雷管选用15段煤矿许用毫秒延期电雷管。药卷直径35mm，采用Φ40mm钎头，炮眼深度2.0m；药卷直径27mm，采用Φ32mm钎头，炮眼深度1.0m。

二是科学安排炮眼布置。炮眼布置原则：根据火成岩岩性及生产劳动组织，早班采用Φ40mm钎头配35mm药卷眼深20m；中夜班采用Φ32mm钎头配27mm药卷眼深1.0m。以下是两种炮眼布置情况：

（1）Φ40mm炮眼布置如下：上排眼距煤层顶板0.30m，单孔装药量0.50kg；下排眼距煤层底板0.4m，单眼装药量075kg；中间两排，单眼装药量0.75kg；炮眼间距1.0m，排距07m，四排眼布置。炮眼角度要求：炮眼与煤壁的水平夹角为90°；顶眼在垂直面上向顶板方向仰角15°；底眼在垂直面上向底板方向俯角20°。

（2）Φ32mm炮眼布置如下：上排眼距煤层顶板0.30m，下排眼距煤层底板0.4m，炮眼间距0.6m，排距0.70m，四排眼布置，各眼装药量不超过0.30kg。炮眼角度要求：中部炮眼与煤壁的水平夹角为90°；顶眼在垂直面上向顶板方向仰角15°；底眼在垂直面上向底板方向俯角20°。

三是严格落实爆破要求。炮眼封泥应用水炮泥，水炮泥外剩余的炮眼部分应用机制炮泥，最小抵抗线不小于500mm，封泥长度不小于500mm，封满炮泥。装药前，用压风对炮眼进行清扫，保证炮眼内无积水、煤矸等杂物后，方可进行装药封泥，炮泥采用水炮泥和机制炮泥。起爆顺序：毫秒分段爆破顺序起爆，一次装药，一次起爆（每次起爆为3组，每组不超过12个炮孔，从已爆破面方向或者煤面逐段装药顺序起爆），循环起爆数量36发。浅眼装药爆破大块岩石时，最小抵抗线不小于300mm，封泥长度不小于300mm，装药量：125g/ 眼。大块岩石必须一次装药，一次起炮。

4 结语

煤矿综采工作面过火成岩侵入区是经常遇到的现象。上述工程实例，通过先采用松动爆破，后进行截割，合理选定爆破参数，严格控制工作面质量管理，降低采煤机牵引速度，调整破碎机锤头高度，工作面安全快速通过了火成岩侵入区，值得借鉴。

作者简介：张高坤（1980），男，汉族，安徽灵璧人，毕业于安徽理工大学采矿工程专业，现为淮北矿业集团公司杨柳煤业生产技术部副部长。