司马煤矿综采面坚硬顶板深孔预裂爆破技术.pdfVIP

总第174期 doi：10．3969／j．issn．1005—2798．2014．02．011 司马煤矿综采面坚硬 顶板深孔预裂爆破技术 吴天迕连勇男 (潞安集团 司马煤业公司，山西 长治 047105) 摘 要：针对司马煤矿 1206综采工作面开切眼处坚硬顶板难垮落的实际情况 ，通过现场考察和理论分析， 对其采用深孔预裂爆破弱化顶板技术进行了处理，实际应用后不仅降低了工作面的危险系数，还增加了司 马煤矿的经济效益 ，并为司马煤矿今后其他工作面类似坚硬顶板的处理积累了经验。 关键词：坚硬顶板；顶板弱化；深孔预裂爆破 中图分类号：TD235 文献标识码：B 文章编号：1005—2798(2014)02—0025—02 潞安集团司马煤业有限公司位于长治县境 内、 壁片帮和顶板大面积垮落造成的破坏性灾害事故 沁水煤 田东，井 田南北长约6km，东西宽约6km，面 等，经研究，决定对 1206综放工作面开切眼处顶板 积29．494km ，为潞安集团现代化生产矿井。主采 进行弱化处理。 煤层为下二又叠系 山西组 3号煤层，煤层厚度 坚硬难垮落顶板的基本力学特性是由多种因素 5．47～7．80m．平均6．62m，倾角平均4。左右，采煤 综合形成的。其中包括：岩石的抗压强度高、弹性模 方法为综采放顶煤一次采全高．全部垮落法管理顶 量大；顶板岩层整体性强，节理、层理、裂隙及断裂构 板 造均不发育以及岩层的分层厚度大。为了让坚硬难 垮落顶板在开采过程中容易垮落，必须改变影响坚 1 工作面顶底板情况 硬顶板难垮落的因素，对于抗压强度和弹性模量物 工作面开采煤层属下二叠统山西组下部的3号 理方法一般难以改变 ．而爆破可 以对岩石造成剪切 煤层．根据矿井地质报告可知，煤层直接顶为深灰色 破坏和环向拉断．进而减弱岩体的整体性，增加层理 砂质泥岩．厚度平均为4．98m。抗压强度为38．22～ 和裂隙，从而达到顶板的顺利垮落。故对 1206综放 59．09MPa；老顶为浅灰色，中厚层状细粒砂岩，厚 工作面顶板进行顶板深孔预裂爆破 。 度平均为8．10m，抗压强度为71．43MPa。工作面 2．1 顶板处理高度确定 顶板特征如表 1所示。 为使工作面顶板垮落矸石充分填充采空区，放 表 1 工作面煤层顶板特征 顶最小高度 ，可根据如下公式进行初步计算： 顶板名称 岩石名称 厚度／m 岩性特征 = 式中： 为煤层采高，取煤层平均厚度 3．2m， 初采期 问，顶煤不放 ；Ke为顶板岩 (煤)层初始碎胀 系数 。取 1．25 经计算得：H=12．8m。 根据以上计算，初采期间顶煤不放，顶煤和顶板 矸石完全充满采空区，则垮落高度为 12．8m。考虑 2 顶板弱化处理设计理论分析_1] 到缩小顶板初次垮落步距 。防止或减弱顶