技术经验深孔预裂爆破强制放顶技术的应用参考文本
深孔预裂爆破应用研究——基于凉水井煤矿42101工作面强制放顶
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强制放顶安全技术措施
ZF42204 工作面强制放顶安全技术方法一、编制因素：ZF42204 工作面现推采11 米，为避免工作面顶板大面积冒顶及有害气体大量涌出，避免顶板或有害气体伤人事故的发生，故需将工作面顶板强制放顶，为本次施工的安全、顺利进行，特编制《ZF42204 工作面强制放顶安全技术方法》。
二、施工方式：采用预裂爆破的方式进行强制放顶。
三、炮眼布置、深度及装药量：1、炮眼布置工作面炮眼平行布置，炮眼位置在相邻支架前梁与顶梁间隙处，隔架布置，中部41#、42#、43#支架逐架布置，工作面共布置炮眼43 个；上下端头各布置2 个炮眼，炮眼角度垂直于顶板。
每6 米布置一排，直至顶板冒落后结束强制放顶工作。
工作面除41#、42#、43#支架间距为1.5 米外，其它炮眼间距均为3 米，两端头炮眼间距未1.2 米，全部炮眼排距均为6 米。
2、炮眼深度工作面41#、42#、43#支架炮眼深度为6.3 米，其它炮眼深度均为3 米；两端头炮眼深度为6.3 米。
3、装药量6.3 米炮眼装药量为3 米长，其它炮眼装药量均装至距离炮眼口1 米处。
四、打眼工具及办法：1、打眼工具1）矿用风动顶机（MQT-120）3 台。
2）钻头、钻杆若干。
2、打眼办法：1）先检查顶钻机的完好状况。
若有问题，请电工解决。
2）、安装1.0m 钻杆及钻头，升钻机至巷道顶板支架架间位置，启动顶钻机试运转，运转正常后，按照规定的角度、位置打眼。
3）、第一根钻杆钻完后，协助人员协助将钻机落下，续接第二根钻杆，以同样方式进行钻眼。
4）、三人配合将工具移至下一位置继续打眼。
五、装药作业工艺：1、炸药名称：三级矿用乳化炸药2、装药量及封泥长度：工作面及两端头炮眼装药量均装至距离炮眼口1 米处。
炮眼封泥长度为1 米。
3、装药办法：1）用尖木棒将药卷端部扎出小孔，将雷管从药卷顶部装入。
2）药卷装入炮眼前，将炮眼内残留的煤粉或岩粉去除干净。
3）装入药卷时，将药卷用木质炮棍轻轻推入，将引爆药卷窝心端与被动药卷顶端衔接，并按规定装入水炮泥。
井工二矿首采面深孔欲裂爆破强制放顶技术
深孔预裂爆破强制放顶技术在平朔矿区应运浅析高福全丁焕杰李欣荣（中煤平朔集团有限公司山西朔州 036006）摘要：深孔预裂爆破工程是减少老顶初次来压步距，降低老顶初次来压强度，减少因冲击地压造成矿井灾害的有效途径。
本文针对平朔集团首个11#煤工作面顶板特性，制定了切实可行的强制放顶方案，采用深孔预裂爆破，大幅地提高了坚硬顶板的冒落性，达到综采面安全回采的目的，为平朔矿区11煤开采顶板管理积累了经验。
关键词：首采工作面深孔预裂爆破炮眼布置强制放顶引言平朔集团井工二矿位于宁武煤田北端，安家岭露天矿与安太堡露天矿矿坑之间，井田东西长7367m，南北宽2804m，面积10.87k㎡，共有3层可采煤层，分别为4#煤、9#煤、11#煤。
目前，矿井4#煤已回采完毕，9#煤剩余2个综采工作面，煤层厚度均在9-14米之间，采用放顶煤工艺回采。
进入11#煤后由于其顶板较为坚硬，煤层相对较薄，采用一次采全高进行回采。
21103工作面为井工二矿11#煤首采工作面，也是平朔矿区首个11煤工作面。
为确保安全，减少老顶初次来压时的冒落面积，降低初次来压强度和初次来压形成飓风的可能性，减少对工作面人员、设备及设施的威胁与破坏，井工二矿在21103工作面开采初期借鉴兄弟矿井初次放顶经验，对首个大采高工作面组织实施深孔预裂爆破强制放顶，并总结出一套切实可行的方法，为平朔未来11煤大采高开采顶板管理积累了经验，培养了人才。
1 工作面概况21103工作面采用倾斜长壁布置，长度为300.5m，推进长度为1496m,所采煤层为石炭系上统太原组11#煤层，煤层产状平缓，裂隙较发育煤层倾角1.5°～3°，煤层平均煤厚4.5。
埋深189.8米，直接顶以砂质泥岩、砂岩为主，岩性较致密，老顶以粉细砂岩为主，岩性致密坚硬，切眼附近顶板由于未受到上层煤开采的破坏，为实体结构，顶板情况较为完整。
工作面与上覆已采29103工作面交错布置，开切眼煤壁线距离上覆9号煤采空区16.94米，详见图1。
酸刺沟矿首采面深孔预裂爆破强制放顶技术
层 多表现 为 软顶板 ， 在采 用高 效开采 设备 快速 推
进 的条件 下 ， Ｈ进 度 可达 １ ０～１ ｍ，此 时 同为强 度 ５ ３ ４ ＭＰ ０～ ０ ａ的岩层则 表 现来自难 垮顶板 ，需 要采 取 强
顶 ” 的 ‘ 法处 列顶板 ，取得 ｒ较 好 的效 果 。 １ 首采面 地质 与开 采条 件
２ 初 采期 间爆破 强 制放顶 的 必要性 分析
依 据 １０ １ ３工作 面 内 ｙ ０ 孔探 测 资料 ，顶板 ｂ ２钻
岩 层 主要 由硅质 胶结 的厚 层粗 粒砂 岩和硅 质胶 结 的 厚 层硬 中粒 砂岩 组成 ，无 直接 顶 ，实 验 室岩石 力学
Ｒｏ ｆ Ｄｅ ｐ－ ｌ ｅ－ ａ ｔｎ ｃ ｏ ｏ ｙ ｏ ｒ ｔＭ ｉ ｉ ｃ ｎ Ｓ ｎ ｉ ｏ ｌｉ ｒ ｏ ｅ － ｅ Ｐｒ ・ ｓ ｉ ｇ Ｔｅ ｈｎ ｌ ｇ ｆ Ｆｉｓ ｎ ｎｇ Ｆａ ｅ ｉ ｕａ ｃ ｇ ｕ Ｃｏ ｌｅ ｙ ｈｏ ｂｌ
顶板 大 而积来压 主要 是 囚坚 硬顶板 被采 窄 的而 积超 过一定 极 限值 ，发 生大 面积垮 落而 造成 剧烈 的 动压 现象 。其 具 有 严 重 的 冲 击 破 坏 作 用 ，甚 至 形成 大暴 风 ，对人 员 和设备 造成 严重 损 害 ，为此 Ｊ 采 取强制 放顶 或 高压 注水弱 化顶 板等 措施 ，防止 １ 大 面积来 。对 于此 类 问题 ，一些 学者 已进 行 了研 究 ，其 中 ，方新 秋 教 授 结合 坚 硬 薄 基 岩 浅 埋 煤 层 ， 采用 理 沦分 析 与离散 元模 拟确 定 了合理 的强 制放 顶 步距 有效 避 免 了初 次 大 面积 来 压 ；李 慧 平 绕 神东矿 Ｉ Ｘ厚 岩 顶板 采用深 孔 预裂爆 破技 术 ，实 现 ｒ厚 岩 作 安 伞 高 效 采 ；宫 世 义 针 对 Ｉ 铁 法大 隆矿顶 板特 点采 用深孔 预 裂爆破 技 术实 现 了 对顶 板 的控 制 Ｌ ；赵 俊 针 对 岩 浆 岩 侵 入 形 成 的 ４ Ｊ 硬顶 板提 出 ｒ “ 顶 排 加 强 支 护 结 合 人 强 制 放 切 】
技术经验深孔预裂爆破强制放顶技术的应用
技术经验深孔预裂爆破强制放顶技术的应用前言在现代工程建设中，爆破技术已经成为了很重要的一部分。
然而，不同的爆破技术有不同的适用条件，既有优劣之分，也有限制性之别。
而本文将介绍的技术，深孔预裂爆破强制放顶技术，在某些情况下则是整个爆破过程的关键，因为它能够帮助工程师们完成功能组件的爆破。
深孔预裂爆破的定义深孔预裂爆破是指在正式爆破过程之前，首先先在准备爆破的岩体内部钻入一定的预裂孔，并在这些预裂孔内注入一定的装药量。
预裂孔有着越来越长的趋势，一般情况下，其深度可达到十几到几十米。
在装药后，再进行喷水冷却或空气冷却工作，并做好其他可能对强制放顶产生的不良影响的预防工作。
在这一工序完毕之后，正式进入爆破爆炸的操作步骤。
深孔预裂爆破强制放顶技术的定义在深孔预裂爆破过程中，装药的方式有两种，第一种是正式爆破时所采用的装药方式，第二种则是深孔预裂爆破时所先行的装药方式。
如果在正式爆破操作之前，就发现了一些问题，如岩体内部存在一些偏硬的组分，或者一些硬质层，那么就可以采取深孔预裂爆破强制放顶技术。
具体操作方法是，先将爆炸装药分配到相应的深孔预裂孔内，同时控制装药量以及深孔预裂孔之间的距离。
在爆破作业时，深孔预裂孔中所放置的爆炸均匀分布，并且保持一定的药量，以确保在爆破过程中爆炸出的石片快速向上升空，进而形成一段比较大的挤压区域。
同时，在预裂孔注药过程中，还需要注入一种特殊的碎屑松动剂，以满足岩石膨胀特性。
在具体的强制放顶工作过程中，则需要严格控制爆炸的时间和效果，以达到强制放顶的目的。
深孔预裂爆破强制放顶技术的优点1.深孔预裂爆破强制放顶技术中，所有的预裂孔、爆炸和放顶工作都可以由人工全面控制，因此，无需借助现代化的设备，工程师可以轻松地实现控制工作。
2.不需要过多的爆破安装设备和市场上的其他高容量设备，因此成本较低。
3.在一些特定的条件下，深孔预裂爆破强制放顶是必要的，它能够快速地将硬质层/偏硬的组分破坏，为正式爆炸作业做好铺垫。
深孔预裂爆破强制放顶技术及安全措施
长治
０ ４ ６ ０ ０ ０ ；３ ． 太原理工大学
摘
要： 泰安 煤矿针 对 ８ １ ０ ３综采工作面的顸板危 害， 为保老顶初次来压期 间的安 全生产 ， 期望破坏顶板 的完整性 、 能使
顶 板 及 时垮 落 ， 改善 周 期 来 压 步 距 ， 缓 解老 顶 周 期 来 压 的 巨 大载 荷 ， 要 在 工 作 面 实施 深孔 预 裂 爆 破 强制 放 顶技 术 ， 并且 辅 助
ห้องสมุดไป่ตู้
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ５ ０ ５ ０ ． ２ ０ １ ４ ． １ ２ ． ０ ０ ８
深孔预裂爆破强制放顶技术及安全措施
曹子文 ， 常满刚 ２ ， 王 飞 。
（ １ ． 山西煤 炭运 销集 团 泰安煤业有 限公 司， 山西 保德 ０ ３ ６ ６ ０ ０ ； ２ ．， 山西潞安矿业集 团 余吾煤业公司 ， 山西
呈 层状 结构 。
图 １ ８ １ ０ ３工 作 面 深 孔 预 裂 爆破 强 制放 顶 设 计 图
２ 深孔预裂爆破技术设 计 目的及 方案
１ ） 深 孔 预 裂 爆 破 技 术 设 计 目的 ： 通 过 超 前 工 作
３ ） 炮 眼装药 结构 与参 数 设计 ：考 虑 坚硬 顶板 的 力 学 强 度 和预 裂 爆破 效果 ， 采用 煤 矿 用 的乳 化 炸药 ，
安全措施 ， 实际 效 果 明 显 。
关键词 ： 综采工作面 ； 深孔预裂爆破 ； 强制放顶 ； 安全措施
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｄ ２ ３ ５ ． ７ 文献标识码 ： Ａ
１ ８ １ ０ ３工作 面的地 质特征概述
工作面初采强制放顶安全技术措施
工作面初采强制放顶安全技术措施一、概述:本矿12201工作面为首采综采面,参照邻近矿井及经验数据,12201工作面初次来压步距60米左右,为避免初次来压对支架造成巨大冲击载荷,损坏设备,影响生产,保证人员安全决定在工作面切眼中部沿工作面进行深孔预裂爆破,破坏顶板完整性,使其尽早跨落,减小初次来压时对设备的影响程度和防止冲击波对工作人员造成伤害,特制定该项安全技术措施。
二、炮眼布置:炮眼布置在靠采空侧距切眼中心线2.0米处,沿工作面呈一直线布置,孔间距为12米,垂深分别为8.5米、11米、13米,共布置20个孔。
炮眼采用my-150型全液压坑道钻机施工,钻头采用φ94mm合金钢钻头,成孔直径为φ99mm。
具体见爆破说明书。
三、安全技术措施:1、工作面推进5米,进行强制放顶作业。
2、初采期间,拉架时注意不要损坏切眼内锚索、锚杆。
3、保证支架检修质量,确保支架工作状况良好,杜绝支架自动卸载和跑、冒、串液现象。
4、强制放顶前,要将工作面所有支架提前拉出,一、二级护帮板全部伸出,贴紧煤帮,支架初撑力达到规定要求。
5、超前维护在规程规定的基础上加打10米,巷道实际宽度大于设计宽度0.8米时,端头沿切顶线打设双排密集柱,并打设戗柱。
单体初撑力达到规定要求。
6、放顶前,要将工作面所有设备开空,然后闭锁所有设备,将隔离开关设置在零位。
移变停电,将隔离开关设置在零位。
由队值班干部通知矿调度停止工作面所有供电。
并冲洗工作面、支架和两顺槽煤尘,并供水总阀门,然后跟班队长清点本队作业人数,无误后全部升井。
7、强制放顶由专业施工队进行,专业放炮员要持有效证件进行作业。
8、炸药采用二级煤矿许用乳化炸药,药包规格为φ70__500mm。
雷管采用煤矿许用毫秒延期电雷管,联线方式为串并联,起爆方式采用延期电雷管导爆索起爆,起爆器型号gnf-2022型。
封泥装填长度不小于4米。
9、组装药包、雷管、导爆索和pvc管在地面组装,组装由专业人员作业,并设置警戒。
综采工作面切眼深孔预裂爆破放顶安全技术措施(最新版)
( 安全技术 )单位：_________________________姓名：_________________________日期：_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改综采工作面切眼深孔预裂爆破放顶安全技术措施(最新版) Technical safety means that the pursuit of technology should also include ensuring that peoplemake mistakes综采工作面切眼深孔预裂爆破放顶安全技术措施(最新版)为了减小12-2上101综采工作面初次来压带来的巨大冲击力对设备及人员造成危害，保证初次来压期间工作面的安全生产。
根据临近矿井首采工作面的开采经验，经研究决定在12-2上101工作面切眼内布置40个炮眼进行深孔预裂爆破放顶。
为确保现场施工的安全顺利，特制定如下安全技术措施。
一、概况(一)工作面概况12-2上101综采工作面位于井底车场附近，为矿井的首采工作面。
工作面走向长度4555m，倾斜长度305m。
切眼为净宽9.0m、净高3.8m的矩形断面，顶部留有2.0m的顶煤，采取锚网索支护。
根据1#回风附近距切眼1050m位置处的J5钻孔资料显示。
煤层顶板50m以内的岩性至下而上分别为：砂质泥岩（1.79m）、中粒砂岩（2.20m）、泥岩（2.10m）、粉砂岩（3.00m）、泥岩（5.45m）、中粒砂岩（11.05m）、细粒砂岩（2.73m）、泥岩（2.90m）、细粒砂岩（2.40m）、粉砂岩（6.90m）、中粒砂岩（1.33m）、煤（0.10m）、中粒砂岩（9.11m）。
附：金鸡滩井田J5号钻孔柱状示意图(二)水文地质情况煤层顶板50m以内的岩层属于侏罗系中统延安组孔隙裂隙承压含水层含水层岩性主要为中、细粒砂岩，局部粗粒砂岩，泥质胶结或钙质胶结，结构致密，裂隙主要为水平或波状层理面及稀少的岩体节理。
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技术经验深孔预裂爆破强制放顶技术的应用参考文
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In The Actual Work Production Management, In Order To Ensure The Smooth Progress Of The Process, And Consider The Relationship Between Each Link, The Specific Requirements Of Each
Link To Achieve Risk Control And Planning
某某管理中心
XX年XX月
技术经验深孔预裂爆破强制放顶技术的
应用参考文本
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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,由于一般采取
自然垮落法,随着工作面的推进,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。
首次采用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。
采用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,如不采取人工强制放顶的办法,很难实现随工作面推进而垮落。
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
2.1 放顶基本原则
以破坏顶板的完整性为前提,根据直接顶、老顶的厚度及岩性特点设计放顶方案。
在工作面两顺和切眼施工钻孔,采用深孔预裂爆破技术,对初次来压期间的顶板实施有效控制,尽可能使冒落的矸石充满或基本充满采空区,对上履岩层起支撑或垫层作用,达到使其随采随落的目的;同时破坏顶板的完整性,使上履岩层较易垮落,从而减弱了顶板垮落的冲击强度,大大减少老塘有害气体积存空间,从而降低因顶板垮落而造成瓦斯的瞬间涌出及顶板大面积垮落而形成冲击压力的可能性。
2.2 E3402工作面放顶方案设计
E3402工作面两顺、切眼为锚杆和锚索联合支护,在安装支架的同时,将切眼内锚杆、锚索的托盘全部卸下,以去除锚杆、锚索对顶板的支护作用。
(1)切眼内炮眼布置。
工作面推进2.4m后,在支架后側采取临时支护的情况下,施工两排炮眼,呈三角形垂直顶板布置。
孔深为2m,在支架前20~84号支架范围内距煤壁1m 打炮眼,与工作面垂直并向老塘倾斜仰角75°,间距3m,孔深6m,孔径65mm,装药系数为0.6。
(2)两顺内炮眼布置。
各布置两组炮眼,呈上下两层分布。
两组炮眼分别距切眼为15m和20m,每组3个孔,孔径75mm,每孔装药量分别按孔，第一组孔深分别为12m、26m、26m,仰角分别为33°、17°、17°,与切眼水平夹角分别为27°、75°、90°。
第二组孔深均为40m,仰角均为11°,与切眼水平夹角分别为75°、83°、90°,终孔距顶板6m。
3 施工方法
工作面切眼内炮眼采用3kW岩石电钻施工,两顺炮眼采用ASZ-3A型抽放钻机施工。
采用高威力震源水胶药柱,规格为Φ60mm×345mm。
采用矿用瞬发雷管,矿用导爆索,联线方式为串联,配备QL-2000型强力起爆器起爆。
在未起爆前留1m孔深作捆绑雷管与导爆索用。
采用封土和封泥充填,炮眼充填系数为0.4。
切眼内炮眼每次起爆5个孔,两顺每组6个孔同时起爆。
两顺炮眼施工、装配药、装配封土等工作需提前准备,炮眼施工完毕逐孔检验,编号记录深度和药包、封土、炮泥长度。
工作面推进4.2~4.8m后开始装药,每孔装药和封土用导爆索或装填木棍等参照物作好记录,以保证各药柱之间彼此密接,并对药柱和封土作防滑处理。
装药、封土至距孔口3m时,开始封泥2m,然后联接雷管与导爆索,连线后一次起爆。
4 实施要求及安全注意事项
(1)采用深孔预裂爆破放顶技术必须在初采或采空区瓦
斯浓度符合规定条件下进行。
(2)提前清理工作面上下顺槽及距采场爆破点1000m 内煤尘,并将浮煤清理干净。
(3)工作面所有支架处于完好状态,接顶良好,初撑力给足,超前支护及爆破地点的加强支护,并切断工作面及顺槽所有设备的电源。
(4)装药过程必须认真记录装药深度,装药放炮前撤离工作面回风系统中的所有人员,并在所有能进入回风系统的地点设警戒,警戒距离和放炮距离要求大于1000m。
(5)放炮作业中严格执行“一炮四检制度”和“四人连锁放炮制度”。
放炮完毕后,检测有害气体和粉尘浓度,符合《煤矿安全规程》要求后,方可进入工作面作业地点。
5 爆破效果及经验总结
E3402综采工作面实施深孔预裂爆破取得了较好的效果。
在支架后侧炮眼爆破后,顶板出现了裂隙,并形成一个深
1.3~
2.0m的“沟槽”。
因此,没有实施支架前侧爆破。
当工作面推进8m后,顶板开始大面积冒落,冒落范围达到了工作面的1/3;工作面推进20m,顶板全部冒落,支架后部空间被冒落的矸石充填密实。
实现了顶板预裂的目的,在初采放顶推进过程中未出现切顶、压架和瓦斯瞬间涌出现象。
采用深孔预裂爆破强制放顶技术几点体会:(1)根据直接顶、老顶岩性和厚度结合矿压活动观测资料,因地制宜地确定孔深和间距,有效地降低爆破带来的危害,减少对工作面设备的破坏。
(2)保证深孔爆破的效果关键是炸药的威力充分发挥,各段药卷之间彼此接严,封土封泥的质量必须得到保证,最好采用专用的炮眼封泥材料。
(3)最小抵抗线的距离必须视顶板岩性给出合理的值,保证预爆破的效果,如粗砂岩等完整顶板,最小抵抗线视装药量大小确定为2~6m,使爆破产生的能量充分作用于顶板岩
石。
(4)采用瞬发雷管、导爆索及高威力矿用安全型炸药,减少拒爆、残爆等现象发生。
(5)设计炮眼时对中孔位置要充分考虑,以免因中孔位置位于支架正上方而造成支护设备损坏。
(6)采空区积存瓦斯浓度超过规定严禁放炮。
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