CN103498681B - 综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法。综放工作面经常出现坚硬顶板大面积异常来压现象。为此，本发明在综放工作面的辅助顺槽内或工作面风巷内和/或工作面机巷内同时向顶板岩体内打多排炮眼，炮眼深度<35m；炮眼直径为75mm；第一排炮眼距离工作面150m，每排打11个炮眼，编号为1～11孔，其中2、5、8号孔装药进行爆破，1、3、4、6、7、9、10、11号孔安装窥视仪，同一排孔在同一平面上呈扇形分布；装炸药后，前3排单孔顺序爆破，第4排3个孔同时爆破。使用本发明所述方法，不会出现割煤机刚刚经过，工作面顶板就垮塌的现象，也不出现长时间大面积采空区顶板不垮，有效保证了综放工作面的安全，广泛适用于各大煤矿综采工作面。

Description

综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法
技术领域
本发明涉及一种综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法。
背景技术
随着煤矿开采不断向更深地层延伸，综放工作面经常出现大面积坚硬顶板异常来压现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题是如何克服现有技术的上述缺陷，提供一种综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法。
为解决上述技术问题，本综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法，包括下述步骤：
①.在综放工作面的辅助顺槽内或工作面风巷内和/或工作面机巷内同时向顶板岩体内打多排炮眼，炮眼深度<35m；炮眼直径为75mm；第一排炮眼距离工作面150m，每排打11个炮眼，编号为1～11孔，其中2、5、8号孔装药进行爆破，1、3、4、6、7、9、10、11号孔安装窥视仪，同一排孔在同一平面上呈扇形分布；
②.每孔装炸药100kg，然后封孔，封孔长度：10m；
③.爆破方式：前3排单孔顺序爆破，第4排3个孔同时爆破；
④.通过窥视仪观察1、3、4、6、7、9、10、11号孔，检查顶板爆破效果，若某一孔的孔壁未出现破损，则取出该孔内的窥视仪，装填炸药50kg、封孔后，再次爆破。
通常人们认为采煤作业时，顶板越坚固越好。但是坚硬顶板下进行长壁开采时，长时间大面积采空区顶板不垮时，将使得采空区内压力高度集中，给采面的安全生产带来极大的威胁。如果大面积悬顶突然垮落，岩层折断时产生的强烈动载荷会损坏或推倒大量工作面支架，并极易形成破坏性巨大的顶板大面积异常来压，对人员及设备造成严重损害。
本发明一反常态，在煤层开采前，即对可能产生大面积异常来压的工作面顶板进行预爆破处理，破坏了大面积坚硬顶板的完整性，使其顶板能够随着工作面的不断推进而逐渐垮落，同时还有一定的滞后性，工作面推进20～30m后，顶板出现零星垮落。如此设计，更加安全。
作为优化，第②装药时，将药卷及导爆索绑于竹片上，然后一起伸入炮眼中，使药卷置于孔的中心。如此设计，孔壁不被粉碎，使裂缝更长。
作为优化，第②封孔时采用风动封孔器和爆泥输送管封孔。如此设计，更加方便。
作为优化，在工作面风巷内和/或工作面机巷内打炮眼时，顶板中基本顶段长度为15～20m。
作为优化，所述炮眼方向与开采坡度一致，并与开挖坡度偏离不超过15cm。
使用本发明所述方法，不会出现割煤机刚刚经过，工作面顶板就垮塌的现象，也不出现长时间大面积采空区顶板不垮，杜绝了综放工作面坚硬顶板大面积异常来压及其衍生事故，有效保证了综放工作面的安全，广泛适用于各大煤矿综采工作面。
附图说明
下面结合附图对本发明综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法作进一步说明：
图1是本综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法的炮眼布置示意图；
图2是本综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法的结构示意图；
图3为放有窥视仪孔的炮眼爆破前的影像图；
图4为放有窥视仪孔的炮眼爆破后的影像图。
图1、2中：1～11 为编号为1～11孔的炮眼，12 为工作面煤层、13 为综放工作面的辅助顺槽、14 为药卷、15 为导火索、16 为黄泥、17 为雷管、18 为引线、19 为顶板岩体。
具体实施方式
实施方式一：①.在综放工作面的辅助顺槽13内向顶板岩体19内打多排炮眼，炮眼深度<35m；炮眼直径为75mm；第一排炮眼距离工作面150m，每排打11个炮眼，编号为1～11孔，其中2、5、8号孔装药进行爆破，1、3、4、6、7、9、10、11号孔安装窥视仪，同一排孔在同一平面上呈扇形分布，如图1所示。必要的话，可在工作面风巷内和/或工作面机巷内同时顶板岩体19打炮眼，图略。
②.每孔装炸药100kg，然后封孔，封孔长度：10m；第②装药时，将药卷14及导爆索15绑于竹片上，然后一起伸入炮眼中，使药卷14置于孔的中心，如图2所示。第②封孔时采用风动封孔器和爆泥输送管封孔。
③.爆破方式：前3排单孔顺序爆破，第4排3个孔同时爆破；
④.通过窥视仪观察1、3、4、6、7、9、10、11号孔，检查顶板爆破效果，若某一孔的孔壁未出现破损，则取出该孔内的窥视仪，装填炸药50kg、封孔后，再次爆破。
在工作面风巷内和/或工作面机巷内打炮眼时，顶板岩体19中基本顶段长度为15～20m。
所述炮眼方向与开采坡度一致，并与开挖坡度偏离不超过15cm。
图3、图4分别为放有窥视仪孔的炮眼爆破前和爆破后的影像图。
通过孔内观测结果可知，在临近爆破孔、甚至远离爆破孔位置的炮孔内，岩石发生了严重的破坏，有的已经塌孔。表明预裂爆破形成的裂纹已相互贯穿，形成了连通的裂隙圈，同时在顶板上覆岩层中形成条痕，当大面积顶板弯曲下沉时，将在条痕处形成拉应力区而断裂。顶板爆破破坏了煤层上方坚硬顶板岩石的完整性，切断了联系相邻采空区的顶板，释放了聚集在大面积坚硬顶板中的能量。在很大程度上降低了坚硬顶板的整体活动。
监测结果表明，技术参数设计合理，炮眼间距布置合适，小于爆破裂隙圈，达到了防止坚硬顶板大面积异常来压的目的。

Claims (5)

1.一种综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法，包括下述步骤：
①.在综放工作面的辅助顺槽内或工作面风巷内和/或工作面机巷内同时向顶板岩体内打多排炮眼，炮眼深度<35m；炮眼直径为75mm；第一排炮眼距离工作面150m，每排打11个炮眼，编号为1～11孔，其中2、5、8号孔装药进行爆破，1、3、4、6、7、9、10、11号孔安装窥视仪，同一排孔在同一平面上呈扇形分布；
②.每孔装炸药100kg，然后封孔，封孔长度：10m；
③.爆破方式：前3排单孔顺序爆破，第4排3个孔同时爆破；
④.通过窥视仪观察1、3、4、6、7、9、10、11号孔，检查顶板爆破效果，若某一孔的孔壁未出现破损，则取出该孔内的窥视仪，装填炸药50kg、封孔后，再次爆破。
2.根据权利要求1所述的综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法，其特征在于：第②装药时，将药卷及导爆索绑于竹片上，然后一起伸入炮眼中，使药卷置于孔的中心。
3.根据权利要求2所述的综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法，其特征在于：第②封孔时采用风动封孔器和爆泥输送管封孔。
4.根据权利要求3所述的综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法，其特征在于：在工作面风巷内和/或工作面机巷内打炮眼时，顶板中基本顶段长度为15～20m。
5.根据权利要求4所述的综放工作面坚硬顶板大面积异常来压预防方法，其特征在于：所述炮眼方向与开采坡度一致，并与开挖坡度偏离不超过15cm。
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