綜采工作面開切眼深孔預裂爆破技術研究

王 政

（山西汾西中興煤業有限公司，山西 交城 030500）

0 引言

在近幾年的發展過程中，隨著我國礦區的整體開采規模不斷擴大，在所有礦區內部至少存在一半數量的礦區，在開采工作過程中面臨著相對比較復雜的地質條件，其中堅硬的頂板所造成的干擾和影響非常明顯，對整個煤礦井下作業工作效率造成了較大的阻礙。為了有效解決堅硬頂板問題所產生的影響，在煤礦井下綜采工作面的作業工作過程中，通過引入開切眼深孔預裂爆破技術方法，可以有效解決頂板問題的影響，不但可以提高綜采工作面開采工作效率，可以有效避免嚴重安全事故的產生，受到了煤礦開采工作單位的高度重視，必須要對該技術的應用進行進一步研究，全面提高煤礦開采工作效果。

1 開切眼深孔預裂爆破技術分析

現階段，在我國煤礦開采工作過程中，經常會遇到一些比較堅硬的頂板問題，煤礦開采過程中需要對一些比較堅硬的斷層巖石來進行有效處理。傳統形勢下綜采工作面的處理方法存在一定的弊端和不足，如果沒有充分做好堅硬頂板的處理工作，不但會影響到綜采工作到開展工作效率，同時很容易產生各種安全事故，因此，通過采取開切眼深孔預裂爆破技術方法，實現對這一問題進行有效解決。預裂爆破技術方法在使用工作過程中，主要分為淺孔、深孔爆破方式，兩種爆破方法都比較注重爆炸能量的發揮，有效保證斷層結構在爆破工作過程中可以形成一種裂隙發育體狀態，同時通過該項技術的應用，可以保證綜采工作面不會產生較大的斷層落差情況，如果巖石的堅硬程度相對較低，則可以直接使用淺孔松動爆破方法來進行處理，但是在巖石堅硬程度相對較高，同時斷層落差量較大的情況下，則需要采用深孔預裂爆破技術方法，不管是何種方式的使用必須要充分做好爆破孔間距、孔洞深度以及孔洞直徑大小分析工作，要充分保證整個裝藥工作的合理性，以此來保證整個爆破工作質量和效果[1]。

2 開切眼深孔預裂爆破技術在綜采工作面當中的具體應用策略

某綜采工作面的地質條件構成相對比較復雜，內部存在大面積的沖刷帶，斷層結構構成復雜，在實際開采工作過程中需要對跳采、縮采等技術進行合理使用。其中綜采工作面還包含4 條超過2.5 m 落差的斷裂層，同時還存在2 條6.5～8.5 m 落差的斷層結構。在綜采工作面作業過程中發現，部分工作面斷層16 條，其中存在6 條斷層結構超過4 m 的落差，因此在綜采工作面的開挖工作過程中存在較大的工作難題，整個回采工作效率受到了非常嚴重的影響，對此，引進開切眼深孔預裂爆破技術方法來進行解決，整個綜采工作面的開采工作效率得到了明顯的提升。

2.1 預裂爆破技術的具體應用

該綜采工作面開切眼深孔預裂爆破技術的使用工作之前，首先需要準確的計算出炮孔的實際深度大小，并且在計算工作過程中需要有效做好爆破工作效果控制、鉆眼效率控制以及其他相關技術的應用工作，同時結合該礦井的實際生產工作條件，整個生產工作時間主要是以夜班中班為主，綜采工作面的推進距離大約控制在12.5 m，為了有效降低對生產班所產生的干擾和影響，在作業過程中考慮使用15 m 標準作為炮孔的爆破深度，同時在整個工作過程中可以對其進行適當的調整[2]。其次，需要有效確認最小的抵抗線，在計算過程中需要有效明確開切眼孔洞直徑大小，在抵抗線的確認過程中可以直徑范圍劃分為2.5～4 m、1.5～2.5 m、1.5～2 m 以及1.3～1.5 m 等幾個不同的標準，并且在此數據基礎之上有效獲取巖石堅硬程度不同的條件下所對應的參數比值。最后，需要準確的計算爆破工作中的主要裝藥量大小，直接關系到深孔預裂爆破最后的效果，因此需要結合巖體結構的具體條件情況，通過采取事先計算的方法，對爆破炸藥的使用數量進行嚴格控制，充分保證預裂爆破工作質量和效果，爆破孔的設置，如圖1 所示。

圖1 爆破孔的設置

在完成相關參數的計算和確認工作之后，需要合理選擇爆破施工技術方法，在爆破工作過程中，要對爆破孔洞直徑大小進行確認，在深孔預裂爆破工作當中，主要是在回采工作面的中心位置來進行炮孔的設置工作，其中總共設置出13 個深度大小為15 m 的深孔，在此基礎之上對綜采工作面實施二次爆破工作。通過爆破孔和回采工作面的夾角進行有效控制，完成整個孔洞的布置工作，其中總共設置出14 個20 m 深度的炮孔，為了保證深孔預裂爆破工作效果，在爆破工作過程中需要對所使用的炸藥類型進行針對性選擇，比如，選擇威力較大的乳化炸藥等[3]。除此之外，在爆炸裝置的使用工作方面，需要對起爆器進行合理選擇，同時還需要有效控制好炮泥的裝填系數大小，其中需要充分注意在實際爆破工作過程中，需要保證在正式放炮工作之前，將其中的所有設備電源及時進行切斷，有效完成回風系統內部的清理工作，同時保證生產工作面支架的穩定性，提高爆破工作效果。

2.2 爆破效果分析

在深孔預裂爆破技術的應用條件下，巖石崩碎效果非常明顯，同時綜采工作面的回采工作效率也有了明顯的提高，在實際操作工作過程中可以看出，在使用深孔預裂爆破工作之前，由于巖石條件的堅硬程度相對較高，同時每班組只能進行一刀切割，在爆破工作完成之后每天可以進行三刀切割，相比于首次爆破第二次的爆破效果并不是非常明顯，主要原因表現在第二次爆破工作當中爆破孔的深度有所加大，在炸藥的使用量方面也會影響到爆破工作效果。除此之外，深孔預裂爆破技術的應用，對綜采工作面的巖石處理工作會發揮出非常關鍵性的作用，同時也不需要考慮設備的故障情況。

3 深孔預裂爆破技術的應用過程中需要重視的問題

在實際使用工作過程中可以發現，通過將切眼深孔預裂爆破技術，用于煤礦綜采工作面當中所產生的主要問題表現在以下幾個方面：，第一由于爆破力過大，很容易出現頂板產生嚴重的破壞性問題，同時也容易出現頂板安全事故。因此，在使用工作過程中必須要有效做好裝藥工作之后的封泥處理工作；第二，深孔預裂爆破技術的使用，由于不同地區的地質條件差異性，如果使用統一性的爆破技術參數無法得到明顯的技術效果。因此，需要對巖體頂板等使用前孔爆破工作方法展開實驗與分析工作；第三，在爆破工作過程中很多設備容易產生嚴重的損壞性問題，比如巖體結構拋擲或者是炮泥沒有完全封死，很有可能會造成滑板支架液壓管等位置受到嚴重的損壞[4]。因此，必須要充分做好設備的防護措施。針對這些問題所產生的影響，在實際工作過程中可以采用的解決方法，主要表現在以下幾個方面：第一，提高封孔工的質量；第二，對不耦合裝藥方法的合理使用；第三，引入毫秒微差擠壓處理方法；第四，通過人工自由面創造等方式來進行處理。根據現行大部分的煤礦生產工作面深孔爆破技術方法的使用工作效果進行分析，在后續的煤礦開采過程中，要想充分發揮出該項技術的使用優勢，必須要保證風孔工作質量，可以將錨桿當中加入鋼板或者是速凝劑材料等，有效提高爆破工作的整體效果，通過斷層巖石的堅硬程度為判斷依據進行孔洞深度的確認，主要工作目標在于使得爆破能量可以大量的集中在巖石當中，提高巖石到爆破破碎效果，同時不會對綜采工作面的相關工作設施造成嚴重的破壞和影響。

4 結語

在煤礦綜采工作面的作業過程中，通過采取開切眼深孔預裂爆破技術方法整體的使用效果非常明顯，相關生產工作單位必須要充分做好相關參數的計算和設置工作，同時需要對其中存在的各種安全隱患問題進行深入分析，有效采取針對性的控制措施，保證煤礦開采工作的安全穩定進行。