淺談炮采工作面的安全管理

高陽

摘 要：在煤礦開采時，炮采工作面容易發(fā)生飛塊傷人、沖倒支架以及堵住下出口等一系列的安全事故，因此對炮采工作面的安全管理非常有必要。本文就大傾角煤礦炮采工作面的安全管理技術(shù)進行了探討，為炮采工作面的安全性提供了可以參考的依據(jù)。

關鍵詞：炮采 大傾角 工作面管理

中圖分類號：TD23 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0130-02

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，市場中對能源特別是煤炭的需求也在大幅度的提升。煤炭生產(chǎn)中機械化的水平不斷提高，但是仍然有很多煤礦采用爆破技術(shù)，特別是在賦存大量傾斜煤層和復雜煤層的環(huán)境下，開展爆破技術(shù)實現(xiàn)的開采時非常必要的。

1 爆破采煤的要求及其支護原則

對于頂軟、底軟以及煤軟的煤層通常采用爆破的方式進行開采，對于底板傾角大于30°的炮采工作面來說，其生產(chǎn)過程中的安全管理難度非常大。這是因為在開采過程中煤矸的自溜沖擊力大，容易發(fā)生飛塊傷人、沖倒支架、竄矸以及堵住下出口等一系列問題。另外由于煤層頂板的正壓力較小，在爆破的過程中其下滑力較大，支架的穩(wěn)定性較差，容易出現(xiàn)倒棚冒頂?shù)痊F(xiàn)象。所以爆破采煤過程中藥盡量做到不崩倒、不損傷支柱，并且避免把煤巖壓碎成粉的要求。為了提高炮采過程的安全性，支護參數(shù)和支護形式必須滿足護、穩(wěn)、控三個基本原則。護是指頂板要采取支護相結(jié)合，以護為主，最大限度的消除煤壁片幫，頂板抽、漏、冒等事故；穩(wěn)是指支架要有足夠的穩(wěn)定性，以保證整個支護系統(tǒng)的剛度，增加支柱的增阻性能，杜絕冒頂事故的發(fā)生；控則是要控制支柱的鉆底量，從而有效控制頂板離層和底板的下滑，使其起到良好的被支撐狀態(tài)[1]。

2 影響爆破效果的因素

（1）煤層的強度。煤層的強度越高，其完整性越好，煤礦本身抗壓、抗拉和抗剪強度越大，爆破時不容易破碎。

（2）地質(zhì)構(gòu)造。在煤層中斷層、褶曲以及裂隙等都是其比較薄弱的地方，在爆破過程中會導致爆生氣體和壓力的泄露，降低爆破能的作用。另外這些薄弱面還破壞了煤體的完整性，爆破時煤層容易出這些薄弱面處破裂和崩落。一般情況下，垂直層理、裂隙爆破時，比較容易破碎且塊度較小；而平行于或者順著層理、裂隙的爆破則比較困難且塊度較大。

（3）頂板壓力，煤層被開采出來后，作用在圍巖上的應力就會重新分配，其中作用在每層和研石上的垂直應力則主要來源于覆巖層的重量。

為了提高爆破效果，我們可以通過降低炸藥單耗，正確設置爆破網(wǎng)孔參數(shù)以及合理布置炮孔、改變裝藥結(jié)構(gòu)等一系列措施來保證煤礦爆破的效率。為了更好的保證炮采過程中煤礦的安全性，我們還需要對炮采工作面的安全管理進行探討。

3 炮采工作面安全管理的關鍵

在爆破采煤時煤礦的通風情況較差，經(jīng)常會出現(xiàn)局部瓦斯積聚，導致瓦斯爆炸；安全意識較差的職工在進入作業(yè)地點時走面前或者刮板輸送機等，導致面前危巖懸矸傷人或刮板輸送機運轉(zhuǎn)傷人以及爆破不及時等安全隱患，在工作過程中必須要及時清理人行通道，確保煤礦內(nèi)通風正常以及及時對炮眼進行清眼和驗眼等措施來保證煤礦生產(chǎn)的安全性[2]。

3.1 工作面爆破管理

爆破管理是煤礦安全生產(chǎn)管理中的重點，在爆破過程中通常采用以下措施：

（1）煤礦內(nèi)炸藥的安裝、線路的設置以及起爆工作都必須由專人負責，在執(zhí)行爆破任務前一定要嚴格執(zhí)行“一炮三檢制”。

（2）裝配炸藥時要選擇支架和頂板完好的地點，且避開井下電氣設備以及導電體。

（3）井下炸藥只裝配一個起爆器，且要實行“三人連鎖放炮制”。其中班長負責采面支護安全、工作面輸送機斷電和撤人警戒工作；瓦斯檢查員負責檢查瓦斯是否正常以及防塵等；放炮員負責炸藥的引爆。放炮完成后，三個負責人還要依次檢查其負責的區(qū)域是否安全，如發(fā)生拒爆和殘暴時要由放炮員現(xiàn)場指揮，按照《煤礦安全規(guī)程》的要求排除隱患[3]。

3.2 煤層頂板管理

（1）在工作面開采的前三硐全部采用手鎬落煤，初次放頂期間則只選擇震動炮。另外還要控制其打眼的角度，使炮眼底部距煤層頂板大于400 mm，裝藥量小于0.3 kg/眼。以減少放炮過程中對頂板的震動，保持頂板的完整性。

（2）根據(jù)煤礦中頂板、支護以及地質(zhì)構(gòu)造等的具體情況，確定一次起爆的長度。實際應用中一次起爆的長度不得超過5 m。

（3）放炮后要設置掛梁以及臨時點柱，以保證頂板的安全。

（4）拉茬時打好拉茬柱，設置好護身板，全面采用大笆擋幫，上掛到頂梁，下掛到底板，大笆沿傾向方向壓茬不小于200 mm，大笆沿垂直頂?shù)装宸较驂翰绮恍∮?00 mm，防止采空區(qū)竄矸造成安全隱患[4]。

3.3 工作面支護管理

（1）工作面基本支架使用2.5 m單體支柱和1.0m金屬鉸接頂梁，采用中定位走向直線棚“四、六”排管理，棚距500±500 mm。

（2）工作面正常回采時，在最后的2排支柱中間加打兩排一個直徑為200 mm的半圓木為梁，3個2.2m單體支柱做腿的順山挑棚，以增加挑棚抗頂板下滑的能力。

（3）工作面采用孔徑40 mm的圓形塑料網(wǎng)，長800 mm，直徑40 mm的塘材棍均勻背頂，要求每棚不少于5根塘材棍[5]。

（4）在設立支柱前還要挖不小于200 mm的腿窩，并且鋪設直徑為40 mm的原型塑料網(wǎng)，以升柱時對支柱柱根和底煤的下滑情況。

（5）單體支柱還要穿直徑300 mm的鐵鞋，以保證單體支柱的初撐力大于90kN每棵。

3.4 上下出口管理

（1）為了保證煤礦的安全其下出口的傾斜長度要大于3.5 m，超前工作面2.0 m。并且采用一根2.2 m的單體支柱和1根1.0 m的限位梁形成直線棚，適當降低采煤高度，為工作面支架提供橫向穩(wěn)定基礎。endprint

（2）煤礦上出口的傾斜長度要大于 2.5 m，超前工作面1.0 m，跟下出口一樣采用1梁1柱走向的直線棚進行管理。

（3）對于煤礦上下出口處還要加強其風、機巷以及工作面交界處底煤的管理，鋪設嚴密的底網(wǎng)，以防止底煤的松散和塌落。

（4）在放炮時還要確定機巷輸送機的正常運轉(zhuǎn)，保證煤礦下出口的暢通。

3.5 安全設施與安全管理

在煤礦爆破時要嚴格使用三板兩繩。其中三板是指閘煤板、護身板以及安全腳手板；兩繩指支柱防倒繩和頂梁防倒繩。為了保證爆破時的安全性，閘煤板和護身板要采用2 mm厚的鐵皮和2寸長的鐵管制成。

（1）閘煤板，一般閘煤板的長度為 1.5 m，寬度要大于600 mm，在采煤道中沿著煤壁向采空區(qū)側(cè)每10～15 m距離設置一塊，以達到緩沖下滑煤塊的沖擊力和控制放煤時的煤量。

（2）護身板，護身板的長度要在1.5 m，寬度要大于1.0 m，并且每茬的最下一棚處要設置走向支設，以防止煤矸下滑對下茬作業(yè)人員造成碰傷。

（3）安全腳手板，安全腳手板要采用四棱木，設置在人行道內(nèi)，每棚設置一塊。設置安全腳手板的目的是便于人們行走和保護底煤，保持支柱和支護系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

（4）支柱防倒繩，在工作面和巷道內(nèi)的所有支柱都要用棕繩或者鋼絲繩系牢，并且栓緊在上下端頭處，以實現(xiàn)有效防倒[4]。

（5）頂梁防滑繩，為了防止鉸接梁下竄傷人，每10棚就要采用直徑為7 mm的鋼絲繩穿在一起，并且跟支柱系在一起。

4 結(jié)論

一般情況下三軟煤層都采用爆破開采的方式，爆破過程中出現(xiàn)事故的概率較高。為了保證開采過程中煤礦和工作人員的安全性，必須對炮采工作面進行有效的設置，提高炮采工作的安全管理。本文從爆破、煤層頂板、工作面支護、上下出口以及安全設施管理幾個方面進行了論述，保證了煤礦開采過程中的安全性。

參考文獻

[1] 秦豹，蔣虎.淺談炮采工作面的安全管理[J]，科技信息，煤礦天地，2007（23）：272.

[2] 蔡永，張繼華，孫卓磊.薄煤層炮采工作面爆破技術(shù)應用與安全管理[J].山東煤炭科技，2010（4）：193-194.

[3] 馬維新.三軟條件下大傾角炮采工作面的管理[J].科技向?qū)Вㄆ髽I(yè)管理）2013（5）：270，300.

[4] 李本成.論大傾角中厚煤層炮采工作面安全管理[J].法制與經(jīng)濟，2008，10：114-115.

[5] 張敦利.淺談三軟大傾角炮采工作面的技術(shù)管理[J].煤礦開采，2005（4）：35-36，51.endprint