技术经验深孔预裂爆破强制放顶技术的应用

深孔预裂爆破技术在综采面初次放顶中的应用胡滨1，梁小兴2，王有发2，蔚文忠2，杨清泉2（1.煤炭科学研究总院开采研究分院，北京100013； 2.陕西省何家塔煤矿，陕西神木719315）［摘要］为解决坚硬顶板在回采工作面初采时的技术难题，采用深孔预裂爆破技术进行工作面初次放顶的工业性试验。

试验结果表明：深孔预裂爆破技术强制爆落的煤岩块基本可以充满支架后方的采空区，改变了顶板力学结构，有效减弱顶板初次来压时的动载冲击作用，避免飓风的形成，为类似条件下的煤层顶板控制提供了参考。

［关键词］深孔预裂爆破；初次放顶；坚硬难垮顶板［中图分类号］TD327.23［文献标识码］A［文章编号］1006-6225（2016）06-0054-03First Ｒoof Caving in Fully Mechanized Coal Face with Deep Hole Presplitting BlastingHU Bin 1，LIANG Xiao-xing 2，WANG You-fa 2，WEI Wen-zhong 2，YANG Qing-quan 2（1.Mining Institute ，China Coal Ｒesearch Institute ，Beijing 100013，China ； 2.Shaanxi Province Hejiata Coal Mine ，Shenmu 719315，China ）Abstract ：In order to solve the difficulty problem of harden roof during the first mining of working face ，the industrial experiment of first roof caving of working face with deep hole presplitting blasting was processed ，the experimental results showed that the goaf behind supports could be filled fully with coal and rock blocks that appeared after deep hole presplitting blasting ，then the mechanical structur-al of roof was changed ，dynamic loading impacting was decreased effectively of first pressure of roof ，hurricane in mine was stopped ，it references for roof control in similar situation.Key words ：deep hole presplitting blasting ；first roof caving ；harden and difficult caving roof［收稿日期］2016－05－28［DOI ］10.13532/11－3677/td.2016.06.015［基金项目］国家自然科学基金煤炭联合基金重点项目：基于煤矿井下综合应力场的煤岩动力灾害预测与控制基础研究（U1261211）［作者简介］胡滨（1985－），男，山东宁阳人，硕士，工程师，主要从事岩石力学与巷道支护技术等方面的研究工作。

综采工作面切眼深孔预裂爆破放顶安全技术措施引言综采工作面切眼深孔预裂爆破是矿山开采中常用的一种爆破方式。

在进行这项工作时，必须严格遵守安全技术措施，以确保人员和设备的安全。

本文将介绍综采工作面切眼深孔预裂爆破放顶的安全技术措施。

安全技术措施1. 爆破放顶设计在综采工作面切眼深孔预裂爆破过程中，首先需要进行合理的爆破放顶设计。

放顶的目的是保护工作面顶板，防止顶板垮落。

合理的放顶设计应根据工作面的实际情况、岩层性质和顶板状态等因素进行考虑。

具体的放顶设计需要考虑放顶孔的位置、数量、孔径等参数。

2. 安全距离控制在进行综采工作面切眼深孔预裂爆破前，需要对周围人员和设备进行安全距离控制。

根据国家标准和规范，根据爆破设计的参数和设备的安全要求，确定适当的安全距离。

爆破现场必须设置警告标志，禁止未相关人员靠近爆破区域。

3. 通风管理综采工作面切眼深孔预裂爆破会产生大量的煤尘和爆炸气体。

为了保证爆破现场的通风情况，必须严格进行通风管理。

通风系统必须保持正常运转，并确保排风量足够。

对于可能产生的有毒气体，需要进行有效处理和排放。

4. 火灾和爆炸预防综采工作面切眼深孔预裂爆破是高风险的作业。

为了预防火灾和爆炸事故的发生，必须采取相应的预防措施。

这包括严格控制火源和明火，使用防爆设备和工具，并保持现场的清洁和整齐。

5. 人员培训和防护综采工作面切眼深孔预裂爆破需要有经验的专业人员进行操作。

在进行这项工作之前，必须对人员进行专业培训，确保其具备相关知识和技能。

此外，工作人员必须正确佩戴个人防护装备，包括安全帽、防护眼镜、防护服等。

6. 定期检查和维护为了确保安全技术措施的有效性，必须定期对设备和设施进行检查和维护。

这包括检查通风系统的运行情况、检查和更换防爆设备等。

发现问题时，必须及时采取措施加以修复和处理。

7. 应急预案和演练在综采工作面切眼深孔预裂爆破过程中，可能会发生突发情况和事故。

因此，必须制定相应的应急预案，并定期进行演练。

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。

深孔预裂爆破技术在综放工作面中的应用发布时间：2021-06-15T16:01:22.943Z 来源：《基层建设》2021年第7期作者：刘文超冯小明马锦安[导读] 摘要：本文针对综放工作面初采期间顶煤冒落不及时、采出率不高且遗落采空区的大量顶煤还有自燃发火隐患等问题，将深孔预裂爆破技术应用于平煤股份十三矿己15-17-13100综放工作面初采期间，通过实际应用及矿压监测表明，达到了弱化顶煤顶板、降低来压强度、减少顶煤损失、提高经济效益、保证安全生产的目的，对该煤矿其他综放工作面具有积极的推广意义和经济技术价值。

平顶山天安煤业股份有限公司十三矿河南平顶山 467000摘要：本文针对综放工作面初采期间顶煤冒落不及时、采出率不高且遗落采空区的大量顶煤还有自燃发火隐患等问题，将深孔预裂爆破技术应用于平煤股份十三矿己15-17-13100综放工作面初采期间，通过实际应用及矿压监测表明，达到了弱化顶煤顶板、降低来压强度、减少顶煤损失、提高经济效益、保证安全生产的目的，对该煤矿其他综放工作面具有积极的推广意义和经济技术价值。

关键词：综初采期间；深孔预裂爆破；初次来压步距引言工作面上方若存在一定厚度的坚硬砂岩、砾岩或石灰岩，则该顶板称之为坚硬顶板。

坚硬顶板如果不采取措施，容易发生大面积悬顶的情况，一旦大面积垮落，将给工作面带来强烈的矿压显现，造成支架压死、冒顶和片帮等，给煤矿生产带来极大的安全隐患。

目前，解决坚硬顶板悬而不垮的措施有：定向切割顶板技术、定向水力压裂预裂和深孔预裂爆破等，其中深孔预裂爆破技术应用比较成熟。

1工作面概况己15-17-13100综采工作面位于平煤股份十三矿己三采区，本工作面设计开采煤层为己15-17煤层，通过地质资料分析，该工作面范围内，己15-17煤赋存稳定，全区可采，煤层厚度平均5.20 m，普氏硬度系数f=2～3；煤层倾角5～15°，平均14°，工作面内煤层产状变化不大，总体趋势为西高东低，煤层总体走向为6°～56°，倾向为96°～146°。

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。

深孔预裂爆破在边坡成型工程中的应用深孔预裂爆破技术是一种在边坡成型工程中广泛应用的爆破方法。

该方法常用于硬岩边坡的成型和爆破，通过提前在岩体中打孔预裂，然后采用爆破药品进行爆破，以实现岩体的破碎和成型。

深孔预裂爆破技术在边坡工程中具有很高的效率和良好的效果，能够有效地满足工程的成型要求，减少工程成本，保证工程的质量和安全。

本文将就深孔预裂爆破技术在边坡成型工程中的应用进行探讨和分析。

一、深孔预裂爆破技术的原理深孔预裂爆破技术是一种利用预先布置好的深孔在岩体内部进行裂解，然后再进行次级爆破来实现岩体开挖和成型的技术方法。

深孔预裂爆破技术的原理是通过预先布置好的深孔，在岩体内部形成一定的裂隙和应力集中区域，再通过次级爆破来扩大和延伸这些裂隙，最终实现岩体的破碎和成型。

深孔预裂爆破技术可以根据不同岩体的物理力学特性和工程要求来灵活调整孔径、孔距、孔深和爆破参数，以达到最佳的爆破效果。

1.提高爆破效率深孔预裂爆破技术可以在减少次级爆破量的提高爆破效率。

通过预先在岩体中布置好深孔，可以在岩体内部形成一定的裂隙和应力集中区域，再通过次级爆破来扩大和延伸这些裂隙，从而快速实现岩体的破碎和成型。

与传统的表面爆破相比，深孔预裂爆破技术可以减少爆破对周围环境的影响，减少爆破颗粒对设备的磨损，提高爆破效率。

2.保护周围环境深孔预裂爆破技术可以通过减少次级爆破量，降低爆破颗粒对周围环境的影响。

在边坡成型工程中，常常会遇到临近居民区、交通要道、水电站等周围环境敏感区域较多的施工场地，利用深孔预裂爆破技术可以通过减少次级爆破量，减少爆破对周围环境的影响，保护周围环境的安全。

3.提高爆破质量深孔预裂爆破技术可以根据不同岩体的物理力学特性和工程要求来灵活调整孔径、孔距、孔深和爆破参数，以达到最佳的爆破效果，从而提高爆破质量。

在边坡成型工程中，利用深孔预裂爆破技术可以有效地控制爆破颗粒的运动轨迹和飞溅范围，减少岩体的边坡位移和裂缝扩展，保证边坡的稳定性。

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。

硬顶煤深孔预裂爆破技术的研究与应用兖煤菏泽能化有限公司王玉昌摘要：综采放顶煤是厚煤层实现高产高效、安全、低耗、低成本的采煤工艺。

随着放顶煤采煤法的应用，顶煤硬度大不易冒落，可放性差，成为造成顶煤回收率降低的主要问题。

本文介绍了硬顶煤条件下，深孔预裂爆破技术在放顶煤开采中的研究及应用，对深孔预裂爆破的机理、试验研究进行了论述。

该课题作为原煤炭工业部“九五”攻关项目“综采机械化放顶煤开采成套技术与装备研究”的子专题，.成功地提出一套50～80米深孔控制预裂爆破的打钻、成孔、装药、封孔及起爆工艺与配套设备，经科技项目检索查新，达到国际先进水平，具有广阔的应用前景。

关键词：综采放顶煤开采硬顶煤深孔预裂爆破煤炭回收率1.概述兖矿集团鲍店煤矿是一座年设计能力300万吨的大型现代化矿井。

目前主要采用综采放顶煤开采技术。

顶煤硬度大、可放性差，顶煤滞后冒落、产生大块是造成顶煤回收率低的主要原因之一。

硬顶煤深孔预裂爆破技术的研究目的和意义是：针对一些煤体强度大，节理裂隙不发育，顶煤中含夹矸，等条件下的放顶煤开采工作面，生产中存在的顶煤滞后冒落或产生大块堵住天窗，使顶煤不易放出等情况，采用“深孔预裂爆破技术”，在回采前进行顶煤预裂，并结合常压注水，提高顶煤可放行，从而提高顶煤回收率，减少采空区自燃发火，提高煤炭产量。

2.硬顶煤深孔预裂爆破机理在工作面顺槽内，沿工作面倾斜方向打爆破空与控制空；孔深50～100m，爆破孔直径为75mm，控制控直径为90mm，孔间距为8m左右。

通过爆破作用，炮孔周围产生直径为100～250mm的柱状粉碎圈带和一沿爆破孔与控制孔连心线方向长为8～10m的贯穿爆破裂缝带及次生的裂隙圈带。

爆破后，通过爆破孔向煤层注水，进一步扩大裂隙带几次生裂隙带的宽度；此外，在支架与矿压的反复作用下，使已经产生大量裂缝的顶煤进一步破碎。

这样，在放煤过程中，可以将硬顶煤顺利放出，达到提高工作面回采率与煤层注水的效果，减少采空区浮煤，防止自燃发火的目的。