技术经验深孔预裂爆破强制放顶技术的应用 在煤矿生产过程中,顶板事故占有较大比率,尤其是煤层顶板坚硬、完整、不易冒落综采工作面初采,由于一般实行自然垮落法,随着工作面的推动,造成采空区悬顶面积不断扩大,当采空区大面积瞬间垮落时极易形成飓风和冲击压,造成人员伤亡和设备损坏
而且容易造成瓦斯瞬间涌出,诱发瓦斯重特大事故
因此,如何缩短综采工作面初次来压的步距,减少采空区悬顶面积,尽快充填采空区,是解决综采工作面初次垮落的焦点问题
1 地质条件 铁法煤田煤系地层为中生界晚侏罗系地层,属陆相沉积
岩相为湖泊相及河床相沉积,煤层顶板岩相和岩性变化较大
伪顶一般发育不完全,多为泥岩;直接顶发育较好,多为粗砂岩、中砂岩、粉砂岩、细砂岩
部分煤层及顶板有冲刷现象,局部为辉绿岩;煤层老顶类多为粗砂岩、中砂岩,坚硬、致密
煤田内地质构造以断层为主,褶皱次之
煤系地层倾角平缓,一般在 5°左右
首次采纳深孔预裂爆破强制放顶技术的矿井为大隆煤矿,属于多煤层群开采,煤层埋深350~600m,瓦斯等级为高瓦斯矿井
采纳深孔预裂爆破强制放顶技术的工作面为 E3402,该工作面位于东三采区的南侧,为东三采区的首采面
工作面长 167m,走向长 508m
切眼与东二采空区毗邻,最小距离 10m,最大距离 32m
工作面沿走向方向布置,沿倾向方向坡度小于 5°,赋存条件相对简单
切眼附近煤层厚度 2
85m,无伪顶;直接顶板岩性为粗砂、中砂和细砂岩,岩性变化大,部分受河床冲刷,平均厚度 5m,硬度系数 f=5;老顶岩性为含砾粗砂岩,胶结松散,平均厚度24m
由于工作面以高硬度岩性为主,且胶结程度较高,初次来压步距较长,因此,如不实行人工强制放顶的办法,很难实现随工作面推动而垮落
而大面积悬顶形成大的采空区空间,产生大量瓦斯积存,同时也增加了自然发火的因素,给安全生产带来重大隐患
2 放顶基本原则及方案设计
