西彬长矿区亭南煤矿顶板深孔装药封孔爆破技术研究与应用

西彬长矿区亭南煤矿顶板深孔装药封孔爆破技术研究与应用

杨成成

山东能源淄矿集团陕西长武亭南煤业有限责任公司陕西长武713602

摘要：207工作面鉴定为强冲击危险工作面，采取了多种卸压手段，主要以顶板深孔爆破为主，弱化顶板关键层应力传递，降低冲击危险性。在实施顶板深孔爆破过程中，由于钻孔倾角大，最大达到90°，装药下放困难，使用原始的黄土封孔质量差，易破坏顶板，因此，对装药工艺进行优化改造，采用水泥浆封孔，大大提高了装药、封孔速度，较少了大量人工，提高了爆破效率，保证了工作面按期投产。

关键词：装药新工艺、黄土封孔、水泥浆封孔、小型注浆泵

一、项目简况

207工作面是二盘区第四个回采工作面，经鉴定，207工作面鉴定为强冲击危险工作面，受冲击地压影响严重，我们采取了多种卸压手段，其主要以顶板深孔爆破卸压为主，弱化顶板关键层应力传递，降低冲击危险性，保证工作面安全生产。

目前，207工作面正在着急安装投产，时间紧迫，由于顶板爆破卸压还没有达到超前卸压范围，由于施工的顶板爆破孔倾角大，最大达到90°，流水大，装药下放困难，使用原始的黄土封孔质量差，易破坏顶板，造成爆破卸压工程效率低、速度慢，不能满足工作面按期投产和生产期间超前卸压距离。因此，为了提高爆破效率和加快爆破速度，通过现场不断的实验改进优化装药工艺，采用水泥浆封孔，大大提高了装药、封孔速度，较少了大量人工，提高了爆破效率，保证了工作面按期投产。

二、207工作面基本情况

207工作面沿方位角0o布置，由运输顺槽、灌浆巷、回风顺槽、全岩高抽巷四条巷道组成，工作面东侧相邻204-206工作面采空区，区段煤柱30m，西侧为实炭区，北靠矿井边界煤柱，停采线距轨道大巷200m,工作面长度200m,回采长度2260m。工作面煤层厚度为13.6m～21.2m，平均厚度为18.0m，埋深459m～692m。207工作面整体呈现出切眼及停采线位置高、中间低，西高东低。该区域横跨哪坡～杏曹湾～公坡寺向斜和南玉子向斜轴部。哪坡～杏曹湾～公坡寺向斜由井田东北角泾河进入矿区，经亭口水库、宇家山一组至董兴村二组，形成本区骨架构造，走向EW～NE，延伸长度6.5km。向北倾伏，幅度50～90m，跨度0.9～1.9m，两翼倾角3～6°。南玉子向斜自112号孔向东经ZK4-1、ZK7-1、ZK8-1、ZK10-1、96呈NEE向延伸，向斜北翼煤层产状170～180°∠0～8°，南翼煤层产状40～45°∠0～4°。南玉子向斜轴附近煤岩层破碎，该区域未发现大断层、岩浆岩和陷落柱。巷道施工期间运输顺槽5#联络巷附近位于向斜轴部。

三、项目实施的工艺流程

首先，作业人员将材料备好转运到爆破地点，准备的材料有：被筒炸药、炸药连接套、导爆索、雷管、炮杆、细钢丝数个、注浆管、返浆管、小型注浆泵、水泥、防水胶带等其它材料。

其次，现场进行装药、封孔。使用连接套连接好被筒炸药→导爆索穿入被筒炸药→在每筒炸药中部插入“＋”型细钢丝→连接雷管→在炸药最后一节连接注浆管→炮杆送入孔底→孔口下放返浆管→封孔→注浆→凝固。

最后，注浆凝固24小时候后，进行爆破。

四、顶板深孔装药、封孔效果对比

起初，采用原始装药、封孔工艺，使用连接套连接好被筒炸药和导爆索、雷管，在炸药底部放1个三角倒爪，防止炸药下滑，再用4分管炮杆将其下放到孔底，最后用黄土封孔进行爆破。按照这个程序装药、封孔爆破，使用三角倒爪阻力大，下放炸药困难、速度慢；使用黄土封孔质量差，由于钻孔倾角大、孔内流水大，黄土封孔速度慢，封孔不牢，爆破后易破坏顶板，而且，需要人力大，一个班最少需要10人，爆破2个孔。

通过现场试验优化装药、封孔工艺后，在每筒炸药中部插入“＋”型300mm长的细钢丝，下放炸药阻力小，下放速度快；使用水泥浆封孔，封孔速度快、质量好，封孔牢固，爆破安全，不易破坏顶板，而且，节省了大量人力，一个班最多需要6人，爆破4个孔，提高了爆破速度和效率。

五、经济效益分析

207工作面两顺槽可施工顶板爆破孔共1271个孔。

采用原始的装药、封孔工艺爆破，一个班最少需要10人工，装药、封孔爆破2个孔，则1271个孔需要635个班6350人工完成装药、封孔爆破。

采用新工艺装药、封孔爆破，一个班需要6人工，装药爆破4个孔，则1271个孔需要318个班1908人工完成装药、封孔爆破。

使用新工艺装药、封孔爆破可节省6350-1908=4442人工，按照人工费用280元/工来计算，可节省人工费用4442×280=124.4万元。

六、社会效益分析

通过运用新工艺装药、封孔爆破，提高了顶板爆破速度和效率，减少了人工，为以后的工作面顶板深孔爆破提供了新技术，为不断优化工艺奠定了基础，具有较强的推广价值。

参考文献：

窦林名，《煤矿冲击矿压新理论与新技术》2014.10

王玉杰，《爆破工程》2009.07