厚煤层综放工作面顶煤预裂松动爆破技术的实践与应用.pdf

《厚煤层综放工作面顶煤预裂松动爆破技术的实践与应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、煤矿现代化2014年第3期总第120期厚煤层综放工作面顶煤预裂松动爆破技术的实践与应用高志斌(兖州煤业股份有限公司济宁二号煤矿，山东济宁272072)摘要根据济宁二号煤矿11309综放工作面煤层较厚的具体情况，本文提出了厚煤层顸煤预裂松动爆破技术，以提高综放工作面初采阶段资源回收率为目标，研究试验了深孔预裂爆破技术及煤炭回收配套技术，提高了初采阶段顶煤的冒放性，实现顶煤初垮后基本顸初次来压前的顶煤充分回收。从而减少了资源损失，缓解了初采期间来压强度，保证了安全回采。关键词厚煤层；顶煤预裂；松动；爆破中图分类号：TD823．253文献标志码：B文章编号：1009—0797(20

2、14)03—0028—03济宁二号煤矿是设计年产400万t的特大现1．2煤层顶底板情况代化矿井，于1997年11月投产，分南、北翼生产。本工作面老顶以灰白色中细砂岩为主，层理发育，井田共含煤27层，煤层平均总厚14．07m。可采及局煤层底板以泥岩为主，具膨胀性。煤层顶底板详细情部町采7层(3l、3F、6、10F、l5I、16hl7)，平均总况见表1。厚10．92m，其中3．、、3F平均总厚6．78m，采用综合表1煤层顶底板情况表顶底板名称岩石名称厚度(m)岩性及物理力学性质机械化采煤技术，目前布置有综采、综放和中厚偏薄煤层长壁式丁作面，一次采全高，全部垮落法处理顶板1工作面概

3、况T作面位于十一采区中部。南侧为南翼一740m水平大巷，北侧为十一采区北边界，东侧为ll308综放1作面(现已回采完毕)，西侧为设计的113下10综放作面；上方自东向西布置有11301(回采完毕)、113f02综采工作面(回采完毕)。113F09切1．3采煤方法及回采工艺眼南侧361m处为11302切眼，l13F09切眼南侧113下09综放工作面采用综采放顶煤一次采全760m处为1l3}02停采线。工作面正上方在113f高采煤法，工作面自北向南后退式开采。双滚筒采煤08采区与113。02采空区之间形成27．4m宽的煤机割煤，采高3．0±0．1m，截深为0．8m。柱，煤柱度17

4、7m。煤机沿3煤底板割煤，上部顶煤由支架收回插T作而走向长2l1．35m，倾向长度963m，煤层倾板摆动尾梁进行放煤。煤机割煤高度3．0m，放煤高角2～l5。，平均8。，工作面绝对标高为一722．3～度3．72m，采放比为l：1．24。T作面煤厚4．7～13．8m，一767．69m，平均为一745．0m。煤厚大于10m时，加大采高至3．3m，减少后部放煤1．1工作面地质条件损失，提高煤质。煤3，黑色，以亮煤为主，夹暗煤条带，玻璃光工作面采用ZFS一7200／18／35支架，煤机为泽；煤厚变化较大，该面运顺北部及切眼大部分区域MG400／940一WD可调高双滚筒电牵引采煤机，双

5、向进入到3煤合并区，煤层厚度大；回采范围内，南部割煤，端头斜切割三角煤进刀，往返一次割两刀，T较薄，北部较厚，煤厚4．7～13．8m，平均煤厚6．72m；3作面前部运输机使用SGZ一1000／1400型中双链可弯h3煤层层间距0～39．25m，层间距最小处位于曲刮板运输机，后部运输机使用SZZ一1000／1400I4型113F09运顺距离切眼100m处(0m)，层间距最大处中双链可弯曲刮板运输机，运顺布置SZZ100／315型位于113．、09运顺距离切眼500m处(39．35m)；煤层转载机、PCM200型破碎机和DSJ一120／180／4×315型结构复杂，局部含一到二层

6、泥岩夹矸，夹矸厚度变化皮带机各一部。较大。煤层普氏系数(f)-一般在1．91左右，为软～中2工作面顶煤预裂松动爆破实施方案等硬度煤层。·28·煤矿现代化2014年第3期总第120期2．1顶煤预裂松动爆破的弱化机理破与顶煤体厚度大小有关，当预裂爆破顶煤厚度大顶煤预裂松动爆破是依据装药的内部作用原于lOm时，一般应选用为60～lO0mm的钻孑L，顶理，利用炸药在煤体内爆炸时所产生的冲击波、应力煤厚度小于lOm时，一般应选用直径为40～60mm波和爆生气体的共同作用，在煤体内形成空腔、压碎的钻孔。本工作面顶煤厚度平均为5．95m，故预裂爆圈和裂隙圈，使煤体遭到强烈的径向压缩，导致作

7、用破炮孑L直径适宜选为42ram的较小孔径。区域内煤体产生径向扩张和切向拉伸，当拉伸应变2．2-3孔深大于煤体抗拉强度时，煤体内产生了径向裂隙；同炮孔深度与煤层厚度有一定的关系，工作面切眼时，爆生气体作用在煤体形成一个准静态应力场，气从运顺端头向轨顺方向38m(约在25号架)顶煤厚度体膨胀楔入裂隙，引起裂隙进一步扩张。压缩波通过为3．2～5．4m；从F110904断层面向机尾方向90m(约裂隙区时，煤体储存一部分变形能量，压缩波过后，在85号架)，顶煤厚度在7．0～7．8m之间；再向机尾方这部分能量释放