爆破新技术 解决“拦路虎”

王小静　刘文芯

“哔哔哔”三声哨声后，震耳欲聋的爆炸声响起。8月2日，《科学导报》记者来到山焦西山镇城底矿采煤区，了解到该矿与太原理工大学联合开展科技攻关，在该矿井下22210综采工作面首次创新实施岩石弱化控制爆破技术，解决了综采工作面岩石坚硬、综采机无法切割的难题，实现了安全高效回采。

据了解，该矿地质条件复杂，井下22210综采工作面在回采过程中遇到坚固性系数f>8的砂岩，其硬度高、完整性好，综采机无法正常切割，给该工作面回采带来了困难，影响采煤工作的正常进行，成为该工作面安全高效回采最大的“拦路虎”。且22210综采工作面设备和设施较多，距爆破点较近，爆破时必须保证综采机及其附属设施的绝对安全。课题研究组人员认真对该断层产状进行分析，按照工作面过断层回采轨迹，由矿地测防治水中心分析绘制出断层影响范围，太原理工大专家通过理论分析、数值模拟与现场工程应用相结合的方式，通过优化和完善煤线内直线掏槽方式的爆破参数、03#煤层内斜线掏槽参数、硬岩斜眼掏槽参数与施工工艺，减少炮孔数目并优化炮孔在坚硬岩层的布置，确定一次弱化4.0米硬岩的爆破方案。在22210综采工作面成功实施了综采面坚硬岩石爆破弱化技术。

“22210综采工作面是该矿井下地质结构最为复杂的工作面，我们需要全面谨慎考虑，不仅要将坚硬岩石弱化控制爆破效果达到最佳，同时必须做到在岩体内形成裂隙，炸而不飞，并保证综采機能在范围高度内正常工作。还要严格参照《煤矿安全规程》，严格执行《爆破安全规程》，严格遵守‘三人联锁‘一炮三检放炮制度，加强人员管控，细化工作流程，强化精益化管理，保证员工安全，确保爆破任务安全有序进行。”生产技术部部长苏旭说。

该矿22210综采工作面1月底开始揭露断层，2月份工作面通过断层的过程中，采用“坚硬岩石弱化控制爆破技术”，每个圆班割煤从1.5刀提高到了3.5刀，每天可以多组织生产原煤600吨，原煤日产也稳定提升。与地质构造相近的22602综采工作面未使用坚硬岩石弱化控制爆破技术对比，截至7月累计节约采煤机截齿1373个、齿套1485个、雷管1032个、火药206公斤，共节约成本约65万元。实现了效益最大化，创造了以往过同类型大断层推进速度最快、效果最佳的记录，标志着该矿首次实施的综采工作面坚硬岩石弱化控制爆破技术取得成功。

坚硬岩石弱化控制爆破技术相比传统的工作面打眼放震动炮过断层方法，具有循环次数少、施工时间短、施工过程安全可靠的特点，在回采推进爆破区域时顶板较为稳定，顶板管理也得到了较大改善。同时，22210工作面实施坚硬岩石弱化控制爆破技术期间，利用在煤线内的直线掏槽创造侧向自由面，最大限度地弱化岩石，保证采煤机可以正常截割，加快工作面的推进进度，不仅有效地防止采空区自燃发火现象的发生，还有效地降低周期来压对工作面矿山压力传递的影响，断层硬岩弱化后，配合采煤机截割，直接穿过断层影响区，不仅提高了资源回收率，而且保证了矿井生产稳定，安全效果明显，为镇城底矿同类条件下综采工作面过大落差断层积累了宝贵经验。