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    半煤巖切眼快速擴寬施工工藝

    2012-04-16 01:34:08孟慶燕劉體軍
    科技視界 2012年18期
    關(guān)鍵詞:錨網(wǎng)雷管掘進機

    孟慶燕 劉體軍 高 旭

    (兗州煤業(yè)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(nèi),該礦主要開采3上、3下兩層煤。23下13工作面位于二采區(qū)北部,切眼總長230m。切眼西側(cè)為八里鋪斷層保護煤柱。根據(jù)已施工的導(dǎo)硐地質(zhì)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(shù)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(huán)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(shè)備投入成本。

    加快掘進速度、節(jié)約生產(chǎn)投入是本工作面擴寬作業(yè)亟待解決的問題。

    1 施工方案

    為充分利用導(dǎo)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(yè)前,提前在導(dǎo)硐側(cè)垂直擴寬側(cè)幫部方向打爆破眼,炮眼深度2.7m,根據(jù)巖石厚度確定打眼個數(shù),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(qū)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(nèi)前后5m單體支柱閥芯位置,防止打壞單體。每次爆破后應(yīng)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(yīng)及時加壓。放炮后,單體出現(xiàn)歪斜等情況時,應(yīng)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(wǎng),待綜掘擴寬時再提前解除錨網(wǎng)。

    3 爆破作業(yè)

    1)鑿巖方式及打眼機具

    采用YT-27型風(fēng)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(guī)格;打眼時先用2.0m長釬子打眼,再用3.5m長鉆桿加深至設(shè)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(fā)爆器,一次打眼,一次裝藥起爆。

    (3)聯(lián)線方式:大串聯(lián)。

    (4)裝藥結(jié)構(gòu):正向連續(xù)裝藥結(jié)構(gòu),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(jié)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(wǎng),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(yè)

    截割前先超前解除錨網(wǎng),為避免松動的煤巖體垮落,每次解網(wǎng)長度為一個進尺循環(huán)即可。解網(wǎng)時應(yīng)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(wǎng)作業(yè)至少兩人進行,一人作業(yè),一人監(jiān)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(chǎn)生裂隙,使較硬的巖石產(chǎn)生一定的破碎,從而減輕掘進機截割負荷。截割時應(yīng)注意大塊矸石的二次破碎,保證煤流暢通。

    5 結(jié)論

    超前爆破松動可在檢修期間進行,統(tǒng)籌安排。通過利用有利的條件,改變施工工藝,克服不利地質(zhì)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(qū)等特殊地點,超前松動有可能導(dǎo)致巷道頂板長時間得不到永久支護而發(fā)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(shù),高效的前提是必須保證安全。

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