半煤巖切眼快速擴寬施工工藝

孟慶燕 劉體軍 高 旭

（兗州煤業股份有限公司濟寧二號煤礦 山東 濟寧 272072）

0 概況

濟寧二號煤礦位于山東省濟寧市境內，該礦主要開采3上、3下兩層煤。23下13工作面位于二采區北部，切眼總長230m。切眼西側為八里鋪斷層保護煤柱。根據已施工的導硐地質狀況分析，該巷道揭露四條落差1m以上的斷層；煤層厚度1.0-2.9m，底板粉砂巖，硬度系數f=6.0-10。擴寬巷道高度2.8m，擴寬3.1m。平均破底板巖石0-1.8m。采用EBJ-120TP綜掘機破矸較困難，且每循環時間長達1.5-2小時，大大制約了掘進速度。同時，強行截割，綜掘機磨損加大，提高了設備投入成本。

加快掘進速度、節約生產投入是本工作面擴寬作業亟待解決的問題。

1 施工方案

為充分利用導硐已揭露煤巖層的有利條件，我們采取超前爆破松動、掘進機截割成型的方式施工，具體施工方法如下：

圖1 切眼擴寬破底示意圖

切眼擴寬作業前，提前在導硐側垂直擴寬側幫部方向打爆破眼，炮眼深度2.7m，根據巖石厚度確定打眼個數，每排間距0.5m。每次爆破沿切眼走向長度5m。采取一次打眼，一次爆破的方式。

2 準備工作

1）爆破前必須檢查爆破范圍前后15m單體支柱，緊固好硬鏈接，保護區域的兩端頭單體采用細鋼絲繩綁在頂板上生根，防止崩倒。并采用舊皮帶或舊道木保護好爆破地點范圍內前后5m單體支柱閥芯位置，防止打壞單體。每次爆破后應檢查單體支柱，歪斜的單體支柱及時整改。

2）加強頂板管理，每次爆破前檢查爆破地點前后15m單體支柱的初撐力，初撐力小于11.4MPa的應及時加壓。放炮后，單體出現歪斜等情況時，應及時整改。

3）為使煤巖破碎程度受控，打眼放炮時不得解除錨網，待綜掘擴寬時再提前解除錨網。

3 爆破作業

1）鑿巖方式及打眼機具

采用YT-27型風鉆打眼配Φ32mm的金剛石柱齒鉆頭，鉆桿為六角中空鋼鉆桿，采用2.0m和3.5m兩種規格；打眼時先用2.0m長釬子打眼，再用3.5m長鉆桿加深至設計深度。

2）爆破材料及方式

（1）炸藥、雷管：使用煤礦許用水膠炸藥（每塊炸藥重0.15kg， 長 200mm）、1-5 段毫秒延期電雷管 （最后一段電雷管的延期時間不超過130毫秒），電雷管必須編號。

（2）起爆方式：起爆使用FD200XS-B型智能發爆器，一次打眼，一次裝藥起爆。

（3）聯線方式：大串聯。

（4）裝藥結構：正向連續裝藥結構，采用黃泥封泥。

3）為保證爆破效果，同時炮眼的封泥長度不小于1m。裝藥時炮桿采用4m長PVC管，使用前提前先將PVC管端頭用木塞封堵。

4）一次爆破結束后，進行下一次打眼爆破。為保證爆破效果，每次爆破不得超過5m。爆破后的煤巖體必然破碎松動，松動的巖石上方的煤層也有不同程度的松散。因裝藥量較少，且爆破時未解除原支護的錨網，因此，爆破后，煤巖體仍基本保持原狀，并利用殘余強度支撐頂板。

圖2 超前爆破炮眼布置圖及爆破說明書

4 擴寬作業

截割前先超前解除錨網，為避免松動的煤巖體垮落，每次解網長度為一個進尺循環即可。解網時應采取下而上的順序，同時人體部位不得正對錨桿，防止錨桿托盤崩盤傷人。解網作業至少兩人進行，一人作業，一人監護，保持退路暢通。

采用掘進機截割成型，爆破僅是對煤巖體進行松動，產生裂隙，使較硬的巖石產生一定的破碎，從而減輕掘進機截割負荷。截割時應注意大塊矸石的二次破碎，保證煤流暢通。

5 結論

超前爆破松動可在檢修期間進行，統籌安排。通過利用有利的條件，改變施工工藝，克服不利地質條件，可大大提高勞動效率。但本施工工藝存在一定的局限性，在頂板破碎段、斷層面前后破碎帶、淋水區等特殊地點，超前松動有可能導致巷道頂板長時間得不到永久支護而發生頂板事故，因此，超前爆破松動必須提前對圍巖進行安全評估，并確定裝藥量、超前爆破距離等參數，高效的前提是必須保證安全。