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中圖分类号：X752文献标识码： A
1890煤矿15112工作面位于井田南翼5#煤层。水平标高： +1682m-- +1755m,工作面布置三条顺槽（回风巷、运输巷、深孔巷），平均走向长1172米，开切眼斜长250米，开切眼处煤层倾角为10°。煤层平均厚度3.85米，煤层顶板岩性：老顶粗砂岩浅褐色、含砾砂岩；直接顶含砾粗砂岩浅褐色，初步判定岩石普氏系数f=6-8，单向抗压强度7.9Mpa。工作面采用走向长臂后退式一次采全高采煤法，采用ＺＺ5800--22/43型支撑掩护式液压支架支撑顶板。
1、超前预爆破的实施
1.1炮孔布置方案
为充分保证初次放顶孔对老顶承压层的切断作用，考虑工作面的长度及钻孔施工的难度，设计在工作面三条顺槽布置炮孔及在开切眼沿倾向布置炮孔。
每条顺槽内布置三组孔，每组孔布置一个老顶切断孔、一个老顶辅助切断孔、一个端头切断孔，放顶孔布置在距切眼以北25米—45米之间，即距切眼以北25米处布置一组，35米处布置一组，45米处布置一组。
开切眼布置4个孔，在开切眼上口距离西帮1.5m处布置一个孔，深孔巷上、下帮与开切眼交叉处朝上及朝下各布置一个孔，开切眼下口距离西帮1.5m处布置一个炮孔。
1.2炮孔布置方式及参数情况如下：
1—开切眼1#炮孔；2—开切眼2#炮孔；3—开切眼3#炮孔；4—开切眼4#炮孔；5—运输巷端头孔；6—运输巷辅助孔；7—运输巷老顶孔；8—深孔巷下帮端头孔；9—深孔巷下帮辅助孔；10—深孔巷下帮老顶孔；11—深孔巷上帮端头孔；12—深孔巷上帮辅助孔；13—深孔巷上帮老顶孔；14—回风巷端头孔；15—回风巷辅助孔；16—回风巷老顶孔；
钻孔名称 钻孔角度 （°） 钻 孔
长 度
（m） 装 药
长 度
（m） 装药量
（kg） 封孔长度（m）
转角 仰角 总长度 黄土细砂
封孔长度 水泥封
孔长度
开切眼1、3号炮孔 85 9 37 17 51 20 16 4
开切眼2、4号炮孔 85 19.7 71 36 108 35 31 4
回风巷、深孔巷下帮老顶孔 80 6.6 43 22 66 21 17 4
回风巷、深孔巷下帮端头孔 20 27.3 24 12 36 12 8 4
回风巷、深孔巷下帮辅助孔 50 16 30 15 45 15 11 4
运输巷、深孔巷上帮老顶孔 75 19.8 68 33 99 35 31 4
运输巷、深孔巷上帮端头孔 20 32 25.5 12.5 37.5 13 9 4
运输巷、深孔巷上帮辅助孔 55 24.4 43 21 63 22 18 4
炮孔参数表
2炮眼的施工
2.1施工作业
2.1.1钻孔施工采取用SKZ-120B1型深孔钻机，钻机参数如下：
型号 SKZ-120B1 备注
适应岩种 F=8-16
钻孔直径 76—102mm
使用气压 0.5—0.7Mpa
使用水压 0.8—1.5Mpa
耗气量 7—8m³/min
钻具一次推进 1000mm
钻具回转速度 60r/min
耗水量 8—12L/min
钻具重量 1200Kg
冲击器： CIR-90风动冲击器
钻头直径 Φ80mm
钻机数量 3台
2.1．2、爆破器材：
（1）、炸药类型：三级煤矿许用乳化炸药（防静电塑料筒包装，Φ60mm/1kg）爆速：≥2800m/s
殉爆距离：炸药有效期内≥2cm；
耐温：-40℃--＋50℃
起爆性能：正常情况下能起爆乳化炸药。外壳为聚氧乙稀塑料。
（2）、导爆索：煤矿安全防水抗拉导爆索。
（3）、雷管：毫秒延期电雷管。
（4）、发爆器：MFB—100型电容式发爆器。
（5）、装药结构：两根起爆导爆索，第一根主导爆索靠近炮头1m处，第二个安全导爆索靠近二次炮头5m处。
（6）、药卷规格：φ60×400mm。
（7）、装药器： 1台
2.1.3、封孔材料及器具
速凝水泥渗水后3分钟，在直径80mm钢管中其阻力不小于100KN。
封孔材料及比例：水：砂：土=5：20：75
封孔送料管规格型号：φ90×1500mm
2.1.4、乳化炸药的性能指标
三级煤矿许用乳化炸药的性能指标
序号 炸药名称 猛度mm 作功能力ml 爆速m/s 殉爆距离cm
1 三级煤矿许用乳化炸药 ≥8 ≥210 ≥2800 ≥2
2.2装药堵孔结构及起爆方式
2.2.1、装药结构
根据顶板岩石物理力学性质、岩体结构等，按松动爆破原则，用类比法并折合成所选炸药单耗，采用不偶合装药结构。
为保证起爆的可靠性，每一个炮孔的炸药串由两根导爆索起爆，主导爆索插入孔底第一个药卷，副导爆索插入距孔底4～5m处的药卷。导爆索插入药卷的长度不小于200mm，导爆索由毫秒延期电雷管引爆，每次只准起爆一组炮孔，同一炮孔内的雷管段别必须一致。
2.2.2、堵孔结构
为保障超前预爆破效果及防止爆炸气体外泄，炮孔的充填堵孔形式及质量至关重要。
本工作面预爆破炮孔的堵孔结构采用塑—刚结构，即在充填堵孔段的前端采用充填黄土细砂等塑性材料，后端采用专用堵孔水泥，以保证爆炸气体不冲出孔口并对岩体产生持续的作用，充分利用炸药能量，提高超前预爆破效果。
塑—刚结构的堵孔方式，前端充填的黄土细砂等塑性材料能够使爆炸应力波迅速衰减，同时随着自身被压缩密实，对爆炸气体的阻力也迅速提高；后端专用堵孔水泥是为了进一步加强对炮孔的封堵作用，彻底避免冲孔事故的发生，同时也有效的防止了出现空气冲击波及飞散物的危害。
中部充填的黄土细砂配比为：黄土：细沙：水=75：20：5，由封孔器输送至孔内。
3 放顶要求
3.115112综采工作面初次放顶时组成安全管理小组。安全管理小组人员检查落实放顶作业安全措施的执行情况。发现问题，应立即采取措施进行处理，防止重大事故发生。
3.2所有深孔人员、放炮员、安全员都必须经过安全培训，放炮员必须持证上岗作业。每班开工前及作业过程中必须做好安全检查及不安全隐患处理工作；如有不安全因素存在决不允许作业，安全检查部门负责监督检查。
3.3加强通风、洒水、灭尘、瓦斯管理工作，工作面、运输巷、回风巷及各作业地点，按规定严格执行瓦斯监测和洒水灭尘制度。严禁在瓦斯煤尘超限的情况下作业。
4结论
15112工作面实施超前预爆破后，开切眼顶板出现裂隙，工作面推进到50米后，矿压观测系统显示工作面出现明显来压，冒落的岩石基本将采空区充填严实，有效地控制了顶板垮落，为今后大斜长综采工作面的顶板控制提供借鉴。
1890煤矿15112工作面位于井田南翼5#煤层。水平标高： +1682m-- +1755m,工作面布置三条顺槽（回风巷、运输巷、深孔巷），平均走向长1172米，开切眼斜长250米，开切眼处煤层倾角为10°。煤层平均厚度3.85米，煤层顶板岩性：老顶粗砂岩浅褐色、含砾砂岩；直接顶含砾粗砂岩浅褐色，初步判定岩石普氏系数f=6-8，单向抗压强度7.9Mpa。工作面采用走向长臂后退式一次采全高采煤法，采用ＺＺ5800--22/43型支撑掩护式液压支架支撑顶板。
1、超前预爆破的实施
1.1炮孔布置方案
为充分保证初次放顶孔对老顶承压层的切断作用，考虑工作面的长度及钻孔施工的难度，设计在工作面三条顺槽布置炮孔及在开切眼沿倾向布置炮孔。
每条顺槽内布置三组孔，每组孔布置一个老顶切断孔、一个老顶辅助切断孔、一个端头切断孔，放顶孔布置在距切眼以北25米—45米之间，即距切眼以北25米处布置一组，35米处布置一组，45米处布置一组。
开切眼布置4个孔，在开切眼上口距离西帮1.5m处布置一个孔，深孔巷上、下帮与开切眼交叉处朝上及朝下各布置一个孔，开切眼下口距离西帮1.5m处布置一个炮孔。
1.2炮孔布置方式及参数情况如下：
1—开切眼1#炮孔；2—开切眼2#炮孔；3—开切眼3#炮孔；4—开切眼4#炮孔；5—运输巷端头孔；6—运输巷辅助孔；7—运输巷老顶孔；8—深孔巷下帮端头孔；9—深孔巷下帮辅助孔；10—深孔巷下帮老顶孔；11—深孔巷上帮端头孔；12—深孔巷上帮辅助孔；13—深孔巷上帮老顶孔；14—回风巷端头孔；15—回风巷辅助孔；16—回风巷老顶孔；
钻孔名称 钻孔角度 （°） 钻 孔
长 度
（m） 装 药
长 度
（m） 装药量
（kg） 封孔长度（m）
转角 仰角 总长度 黄土细砂
封孔长度 水泥封
孔长度
开切眼1、3号炮孔 85 9 37 17 51 20 16 4
开切眼2、4号炮孔 85 19.7 71 36 108 35 31 4
回风巷、深孔巷下帮老顶孔 80 6.6 43 22 66 21 17 4
回风巷、深孔巷下帮端头孔 20 27.3 24 12 36 12 8 4
回风巷、深孔巷下帮辅助孔 50 16 30 15 45 15 11 4
运输巷、深孔巷上帮老顶孔 75 19.8 68 33 99 35 31 4
运输巷、深孔巷上帮端头孔 20 32 25.5 12.5 37.5 13 9 4
运输巷、深孔巷上帮辅助孔 55 24.4 43 21 63 22 18 4
炮孔参数表
2炮眼的施工
2.1施工作业
2.1.1钻孔施工采取用SKZ-120B1型深孔钻机，钻机参数如下：
型号 SKZ-120B1 备注
适应岩种 F=8-16
钻孔直径 76—102mm
使用气压 0.5—0.7Mpa
使用水压 0.8—1.5Mpa
耗气量 7—8m³/min
钻具一次推进 1000mm
钻具回转速度 60r/min
耗水量 8—12L/min
钻具重量 1200Kg
冲击器： CIR-90风动冲击器
钻头直径 Φ80mm
钻机数量 3台
2.1．2、爆破器材：
（1）、炸药类型：三级煤矿许用乳化炸药（防静电塑料筒包装，Φ60mm/1kg）爆速：≥2800m/s
殉爆距离：炸药有效期内≥2cm；
耐温：-40℃--＋50℃
起爆性能：正常情况下能起爆乳化炸药。外壳为聚氧乙稀塑料。
（2）、导爆索：煤矿安全防水抗拉导爆索。
（3）、雷管：毫秒延期电雷管。
（4）、发爆器：MFB—100型电容式发爆器。
（5）、装药结构：两根起爆导爆索，第一根主导爆索靠近炮头1m处，第二个安全导爆索靠近二次炮头5m处。
（6）、药卷规格：φ60×400mm。
（7）、装药器： 1台
2.1.3、封孔材料及器具
速凝水泥渗水后3分钟，在直径80mm钢管中其阻力不小于100KN。
封孔材料及比例：水：砂：土=5：20：75
封孔送料管规格型号：φ90×1500mm
2.1.4、乳化炸药的性能指标
三级煤矿许用乳化炸药的性能指标
序号 炸药名称 猛度mm 作功能力ml 爆速m/s 殉爆距离cm
1 三级煤矿许用乳化炸药 ≥8 ≥210 ≥2800 ≥2
2.2装药堵孔结构及起爆方式
2.2.1、装药结构
根据顶板岩石物理力学性质、岩体结构等，按松动爆破原则，用类比法并折合成所选炸药单耗，采用不偶合装药结构。
为保证起爆的可靠性，每一个炮孔的炸药串由两根导爆索起爆，主导爆索插入孔底第一个药卷，副导爆索插入距孔底4～5m处的药卷。导爆索插入药卷的长度不小于200mm，导爆索由毫秒延期电雷管引爆，每次只准起爆一组炮孔，同一炮孔内的雷管段别必须一致。
2.2.2、堵孔结构
为保障超前预爆破效果及防止爆炸气体外泄，炮孔的充填堵孔形式及质量至关重要。
本工作面预爆破炮孔的堵孔结构采用塑—刚结构，即在充填堵孔段的前端采用充填黄土细砂等塑性材料，后端采用专用堵孔水泥，以保证爆炸气体不冲出孔口并对岩体产生持续的作用，充分利用炸药能量，提高超前预爆破效果。
塑—刚结构的堵孔方式，前端充填的黄土细砂等塑性材料能够使爆炸应力波迅速衰减，同时随着自身被压缩密实，对爆炸气体的阻力也迅速提高；后端专用堵孔水泥是为了进一步加强对炮孔的封堵作用，彻底避免冲孔事故的发生，同时也有效的防止了出现空气冲击波及飞散物的危害。
中部充填的黄土细砂配比为：黄土：细沙：水=75：20：5，由封孔器输送至孔内。
3 放顶要求
3.115112综采工作面初次放顶时组成安全管理小组。安全管理小组人员检查落实放顶作业安全措施的执行情况。发现问题，应立即采取措施进行处理，防止重大事故发生。
3.2所有深孔人员、放炮员、安全员都必须经过安全培训，放炮员必须持证上岗作业。每班开工前及作业过程中必须做好安全检查及不安全隐患处理工作；如有不安全因素存在决不允许作业，安全检查部门负责监督检查。
3.3加强通风、洒水、灭尘、瓦斯管理工作，工作面、运输巷、回风巷及各作业地点，按规定严格执行瓦斯监测和洒水灭尘制度。严禁在瓦斯煤尘超限的情况下作业。
4结论
15112工作面实施超前预爆破后，开切眼顶板出现裂隙，工作面推进到50米后，矿压观测系统显示工作面出现明显来压，冒落的岩石基本将采空区充填严实，有效地控制了顶板垮落，为今后大斜长综采工作面的顶板控制提供借鉴。