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大采高综采工作面两落山悬顶处理方法的探讨

作者：马如乾

来源：《科技与创新》2016年第20期

摘 要：采掘机械化水平的不断提高促使大采高综采工作面采煤工艺在陕北矿区被广泛应用与推广，尤其是在陕煤神南矿区5-2煤层大采高综采工作面的应用，带来新一轮采煤技术革命，不但提高了采煤机械化、自动化水平，也极大地提高了生产效益和作业安全性，降低了职工的劳动强度。但是，大采高综采工作面巷道高度一般在4.2 m左右，加之神南矿区5-2煤层硬度大，节理裂隙不发育，导致工作面回采后两落山悬顶滞后20 m甚至更远，工作面漏风以及矿压风险增大，严重影响了采面作业安全。为此，需采取措施对两落山悬顶进行处理，确保工作面回采安全和职工人身安全。

关键词：综采工作面；回风巷；胶运巷；预裂爆破

中图分类号：TD323 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.20.155 文章编号：2095-6835（2016）20-0155-02 1 概况

神南矿区红柳林井田主采煤层为4-2，5-2号煤，其5-2煤煤层厚度为3.90～7.23 m，平均5.69 m，煤层硬度大，f=1.7～2.5，结构简单，赋存稳定，倾角小，属中厚及厚煤层。采用长壁综采工作面一次采全高开采，采用全部跨落法管理顶板。

5-2煤层顶板岩性以细粒砂岩为主，局部为粉砂岩、中粒砂岩，厚度为1.60～32.00 m，偶见薄层泥岩、炭质泥岩伪顶。从2009-04月首采面投产至今，已回采了15201、15202、15203、15204、15205、15206、15207、25201、25202、25203、25204、25205、25206等工作面，目前正在回采15212、25207、24201工作面。根据已回采和正在回采的5-2煤工作面情况看，两落山顶板会出现较大面积的悬顶，难以跨落，漏风严重，给回采工作带来较大的安全隐患。其原因主要是巷道沿煤层底板掘进，顶部有约2.5 m厚且较为坚硬的顶煤，其次是5-2煤埋深较浅。

为了回采工作的安全，我们探讨对工作面两端头落山悬顶实施预裂爆破，破坏两落山煤层顶板及岩层的完整性，迫使前后落山及时垮落，消除不安全隐患，为工作面正常回采创造条件。

2 施工方案

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超前工作面煤壁5 m向外沿推采方向，由检修班在胶运、回风超前段施工预裂爆破眼并装药，当预裂爆破炮眼被甩在机头、机尾切顶线时，实施爆破工作。检修班交班时，必须保证胶运巷超前段有4排爆破眼，回风巷超前段沿巷道中心线有4个爆破眼。 3 炮眼布置及装药参数

炮眼布置：胶运巷超前工作面煤壁5 m向北（南）布置4排预裂爆破眼。炮眼间距1 m，排距3 m，每排2眼。每排炮眼中心线与工作面煤壁平行，靠胶运巷副帮侧炮眼距副帮帮部1 m。回风巷超前工作面煤壁5 m向北（南）沿巷道中心线布置4个炮眼，炮眼间距3 m。如图1所示。

炮眼布置角度：垂直于巷道顶板。 炮眼深度：10 m。

炸药、雷管：Ф38 mm×500 mm的矿用二级乳化炸药，矿用瞬发长脚线电雷管（7 m长）。

装药方式：正向装药。 装药量：9 kg/眼。

封孔材料：水炮泥、黄土炮泥。

爆破顺序：先爆破机尾落山切顶线处炮眼，后爆破机头落山切顶线处炮眼。机头落山切顶线处炮眼两眼一组，串联连接。炮眼装药结构如图2所示。 4 施工工艺

采用YSP45型凿岩机在胶运、回风超前维护段巷道顶板处施工预裂爆破眼，用MLGF-12/7G-90型井下移动式压风机供风。胶运巷通过直径为50 mm的高压胶管供风，将回风巷∮25 mm供风管接在转载机巷直径50 mm高压供风胶管上的∮50 mm变∮25 mm的异经三通上，经工作面电缆槽下槽铺设到工作面机尾。移动式压风机安装在胶运巷设备列车段列车上，随列车前移。 5 施工设备及材料

主要设备、材料如表1所示。 6 劳动组织

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检修班打眼、装药。生产班、检修班具备爆破条件才能实施爆破。 7 预裂爆破效果评价

根据爆破前后机头、机尾两落山顶板垮落情况评价预裂爆破效果。 8 结束语

大采高综采工作面两落山悬顶难以垮落，给工作面安全生产带来了极大的隐患。目前采取的管理办法是缓慢下沉、自然垮落、两落山封堵、挂风帐以及利用阻化剂喷洒防灭火等常规方法。如果我们采用预裂爆破手段，则能够较好地解决两落山悬顶问题，给大采高综采工作面两端头管理创出一条路子，从而更好地解决安全与生产的矛盾，真正做到安全、高效生产。