采前頂板預裂在堅硬頂板綜采工作面中的應用

崔永斌

(山西汾西中興煤業有限責任公司，山西 交城 030500)

當煤層頂板為堅硬且裂隙不發育巖層時，如砂巖、石灰巖等，采面頂板不會隨著回采工作面開采及時垮落，會造成采面回采后頂板大面積懸露問題，若突然垮落，會給回采工作面生產安全帶來安全危險[1～3]。為了確保采面生產安全，需要采取頂板弱化基技術，既采取人為措施增加頂板內裂隙，從而使得頂板及時垮落。現階段頂板預裂弱化技術包括有深孔預裂爆破、水力壓裂、CO2致裂等，不同的致裂技術具有其各自的特點[4～5]。文中就山西某礦1320工作面采取的預裂爆破處理堅硬頂板技術進行闡述，以期能為其他礦井處理堅硬頂板提供借鑒。

1 工程概況

1320采面開采3號煤層，煤層厚度6.9m，采用綜采方式回采工作面布置切眼長300m，設計推進長度860m，煤層埋深450m，傾角5°，具體頂底板巖性見表1。

表1 頂底板巖性

根據3號煤層其他回采工作面礦壓顯現情況，預計1320采面基本頂初次垮落步距為60～90m，周期來壓步距為19～28m。回采工作面開采之后，煤層上覆的粉砂巖、細砂巖由于本身硬度大，支撐能力強，采面回采推進后覆巖不能隨著回采工作面推進及時垮落，巖層在采空區內會大面積的懸露

，威脅采面生產安全。因此，在1320采面在切眼以及回采巷道內采取用采前預裂技術對頂板進行預處理。

2 頂板采前預裂技術

2.1 實施工藝

在1320采面切眼掘進及支護完成后，在采面切眼內非采煤幫相距底板1500mm～2500mm施工一組預裂爆破鉆孔，除進風巷側布置的第一組為3個預裂爆破孔外，其余的各組均為4預裂爆破孔，組內爆破孔間距為6m，組間爆破孔間距為12m。……