特厚火成岩顶板强制放顶技术的探索

煤矿天地孳　特厚火成岩顶板强制放顶技术的探索　赵基全　王武　梁东民（萧县皖北煤电集团公司孟庄煤矿）　摘要：本文主要论述围绕孟庄煤矿九采区３９２０工作面初次放顶所进行　裂的目的。②老塘悬顶地点面积超过规定时，实施强制放项一次，为　的一些有益探索。通过对特厚火成岩顶板采取切实可行的强制放顶措旋，人　增强放项效果，我们将工作面由上至下分为三段，炮眼深度由１．８ｍ　为缩短初次来压步距，减少老顶初次来压时的冒落面积，降低初次来压的强　调整到２．４ｍ，实行梯级爆破，直至初次放项工作结束。这样随着工　度从而减小对工作面人员、设备、通风设施的威胁与破坏，预防大面积冒顶事　作面的推进，当老项的原岩应力大于预裂爆破形成的凹槽处的顶板　故的发生，实现安全回采。　关键词：特厚火成岩强制放顶技术　０引言　３９２０工作面位于九采区北翼，该面受火成岩侵蚀严重，顶板为　火成岩，完整性较好，而且厚度大，回柱后顶板不易垮落，悬顶面积　较大，因此回采过程中项板控制显得尤为重要，处理不好容易造成　工作面采空区顶板大面积垮落，殃及工作面支架，造成推棚、冒项等　重大事故发生。以往工作面初次放项都是在悬顶面积达到规定，直　接顶仍不垮落的情况下才对顶板采取被动的强制放顶措施。在强放　期间由于老塘项板大面积垮落，容易造成顶板事故，同时，项板冒落　时老塘大量瓦斯瞬间被压出，极易造成瓦斯事故。为此，对于３９２０　工作面我们提出在初采期间就实行强制放项，提前破坏顶板的完整　　一　一性，减小悬项面积，实现安全放项。　　一　一１工作面地质概况　工作面走向长２８０ｍ，倾斜长９Ｏ一１２５ｍ，平均９９ｍ，面积约为　２７５５８ｍ　。据钻孔资料及工作面掘进巷道揭露资料，该工作面处在　王梁背斜两翼，背斜轴部地压异常，该工作面受岩浆岩侵蚀严重，侵　入体的岩性为白色花岗斑岩，主要呈层状，沿煤层项板或煤层中部　侵入煤层，厚５ｌ４～７．７ｍ，平均厚６ｍ，受其影ｎ向，煤层厚度变化大，　厚度Ｏ．６ｍ一３．５ｍ，平均厚度１．８ｍ，　２工作面采煤方法及顶板管理　２．１采煤方法：工作面采用单一走向长壁后推式采煤方法，全　部垮落法回采，采用爆破落煤，人工攉煤，链板机运输。　２．２顶板管理：工作面使用单体液压支柱配合１．２ｍ铰接项梁　组成的走向棚支护项板，采用“三、四”峒管理，最大控顶距为４．薹　８ｍ，　最小控项距为３．６ｍ，放顶步距为１．２ｍ。　３强制放顶技术　３．１强制放顶方案设计的依据强制放顶必须以顶板结构和开　采条件为基础，结合工作面地质资料综合研究，并充分利用顶板岩　层断裂失稳运动和矿压显现规律，解决工作面来压期间如何减弱来　压强度的问题。因此，放项方案的设计，必须提前破坏项板的完整　性，使其产生裂隙，尽早垮落，对初次来压期间的项板实施有效控　制，以减少初次来压步距，对后期强制放项是一个有效的推进，使工　作面在回采期间不再受到坚硬顶板的严重威胁。　３．２放顶施工工艺强制放项的效果直接影Ｄ￣ｆｊ　ｑ－作面乃至矿　井的安全。通过对火成岩项板压力分布影响规律的理论计算、分析　和现场观测，确定如下方案：①初次放顶期间，每次放顶前，沿放顶　线外侧Ｏ．３ｍ处布置一排强制放顶眼，炮眼深度为１　ｌ８ｍ，回柱后装　药爆破，将项板沿倾向方向爆出一个凹槽，使坚硬顶板的下部岩层　能分层分段冒落，并形成一个相对薄弱的剪切自由面，达到顶板预　｝戋孑Ｌ炳§　敷强皋　触项ｔ　咒　抗压强度时老顶即发生断裂，从而实现小步距初次放顶，减少项板　冒落时对顶板造成的压力，顶板处理高度的确定，应该满足矸石冒　落后可完全充填采空区以及坚硬项板不再严重威胁工作面开采安　全的双重要求。③强制放顶炮眼参数：沿走向方向的夹角不小于　７Ｏ。，沿倾斜方向为９０度，眼距为１ｍ。（如下图）　　一　一］　Ａ　、、、ｒ———————一——　＼　工作面平面图　Ａ—Ａ剖面图　强制放顶的平　剖面图　４施工工具及爆破材料、方法　５强制放顶主要技术措施　①打眼时严格执行敲帮问顶制度。钻机前方不得有人，点眼、　领钎人员应站在眼位的斜上方的安全地点。掌钎时严禁戴手套，并　扎好袖口。②强放眼打好后进行回柱工作，回下的支柱必须及时打　在新切顶线上，并向老塘方向有一定的迎山角，回柱结束后进行装　药爆破。③装药人员必须站在安全地点。④放炮前，必须对放炮地点　的支架进行全面检查、整改，保证支架正规、有力。⑤为了防止大面　积项板的突然垮落给工作面造成危险，每次爆破的炮眼数量不超过　５０个，同时放炮前必须对工作面支柱进行一次补液。⑥爆破前，工　作面必须支设好丛柱，具体要求为：每处丛柱用四棵支柱组成，沿走　向柱距Ｏ．５ｍ；沿倾向柱距０．４ｍ。架设丛柱时，以顶梁为准，上下各　两棵支设成长方形，每间隔８ｍ打一族，丛柱初撑力为５０ＫＮ。⑦由　于炮眼装药量较大，要求警戒距离和安全放炮距离不小于１　５０ｍ。放　炮前必须切断工作面及两顺槽中所有的设备电源，每次装药和放炮　前，工作面及回风系统内的所有人员必须撤离，放炮工作结束后，有　害气体和粉尘浓度经过检测符合《安全规程》要求后，人员方可进入　工作地点正常作业。　６结束语　由于措施得力，方法得当，工作面在推进２１ｍ后，特厚火成岩　项板成功地冒落，正常回采过程中，老塘悬顶面积也得到有效的控　制，杜绝了顶板事故及因大面积顶板垮落而造成的瓦斯事故。本工　作面特厚火成岩项板实施强制放顶的实践，为今后类似火成岩顶板　的强制放顶实施浅孔预裂爆破，积累了宝贵经验。　２０８　Ｔ＿ｉ