松动爆破在突出煤层巷道掘进中的实践与应用

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松 动 爆 破 在 突 出 煤 层 巷 道 掘 进中 的 实 践 与 应 用
蒲剑龙 （ 贵 州五 轮 山煤 业 有 限 公 司 。 贵州 毕节 ５ ５ ３ ３ ０ ９ ）
摘 要： 煤层突出危险一直是影晌矿井煤巷安全快速掘进的重要 因素 ， 传 统的防治方法又 严重制约掘进面的 生产 速度。以五轮 山矿井 ８ ＃ 突 出煤层 １ ８ ０ １ 运输顺槽为例 ， 提 出在区域消突前提下采用松动爆破方法实现快速掘进。实践证明 ， 中深孔松动爆破治理瓦 斯， 较好地解决了煤巷掘进过程中掘进速度与防治瓦斯之间的矛盾 ， 实现 了煤 巷的安全快速掘进 ， 具有较好 的经 济效益 ， 可 以为煤矿 的防突工作提供借鉴。 关键词 ： 松动爆破 ； 突 出煤层 ； 快 速掘进
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中图分类号： Ｆ ４ ０ ７ ． ２ １ ； Ｔ Ｄ ２ ３ ５ ． ４
文 献标 志码 ： Ａ
文章 编 号 ： １ ０ ０ ８— ０ １ ５ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５— ０ ０ ９ ８— ０ ２
我 国是 发 生煤 与 瓦斯 突 出非 常严 重 的 国家 ， 煤 与 年 ３月 １ ２开始施 工 至 ２ ０ １ ２年 ４月 ２ ８日完成 施 工 ， 历 瓦斯突出给煤 矿工 人的安全和 国家财产 造成 巨大威 时 １ ３ 个半月 ， 瓦斯影 响时间为 ６个月， 占全部时间的 胁 。据 统计 ， 煤层 内采掘 工 作 面发 生 突 出的次 数 最多 ， ４ ４ ． ４ ％， 严 重制 约 了掘 进和生产 。 占突 出总 数 的 ９ ４ ％¨ ｊ 。 因此 ， 深 入 研 究 防 止 煤 与 瓦 ２ 、 松动爆 破机理 斯突出 ， 确保矿井安全生产 ， 是当下急需解决的一个重 松动爆破是使炸药在煤体爆破孔 内爆炸产生应力 要课题 。松动爆破是快速消突方法之一 ， 本 文通过研 波和爆生气体 ， 在爆破近区产生压缩粉碎 区， 形成爆炸 究松 动爆破 的原 理 及 其 现场 实 践 ， 得 出 中深 孔 松 动爆 空腔 ， 煤体 固体 骨架 发生 变形 破坏 ， 在 爆 炸空 腔 壁上 产 破治 理瓦 斯效果 良好 。通 过松 动爆 破 可 以有 效减 小 煤 生长度 约为炮 孔 半 径数 倍 的初 始 裂 隙 （ 不 同 于原 生 裂 层突出危险性 ， 实现煤巷 的安全快速掘进 ， 使用这项技 隙） ； 此外 ， 空腔壁 上部分原生裂隙将会扩展张开在爆 术具有较高的经济价值和社会效益 ， 可 以为防止煤层 破中区， 应力波过后 ， 爆生气体产生准静态应力场 ， 并 瓦斯突出提供借鉴。 楔入空腔壁上 已张开的裂隙 中， 与煤层 中的高压瓦斯 １ 、 工程概况 气体共 同作用于裂隙面 ， 在裂隙尖端产生应力集 中， 使 五轮山矿井位 于贵州省毕节地 区纳雍县境 内， 井 裂隙进一步扩展 ， 进而在爆破孔周围形成径向“ 之” 字 田面积 ４ ． ０ ２ ３ ８ ｋ ｍ ， 设计生产能力 ２ ． ４ Ｍ ｔ ／ ａ ， 采用斜井 形交叉的裂隙网， 在爆破远区， 由于爆破孔附近存在辅 开拓 ， 分上、 中、 下三组煤进行开采 ， 初期开采上煤组， 助 自由面控 制孔 的作用 ， 形成 反 射 拉伸 波 ， 当拉 伸波 大 上 组煤可 采煤层 有 ３ ＃ 、 ５—２ ＃ 、 ５—３ ＃ 、 ６—３ ＃ 、 ８ ＃ 、 ９ ＃ 煤 于介 质 的抗 拉 强 度 时 ， 使 介 质 从 自由 面 向里 剥 落 。 同 层， 可采储 量 ７ ３ ０ ５万 吨。矿井于 ２ ０ ０ ４年 开工 建设 ， 时， 反射拉伸波和径向裂 隙尖端处的应力场相互叠加 ， ２ ０ ０ ６年 ３月 ２ ６ Ｅ ｌ 发生 煤 与瓦斯突 出事 故后 ， 委 托 抚顺 促使 径 向裂隙 和 环 向 裂隙 进 一 步 扩展 ， 大 大 增 大 裂 隙 煤科 院进 行 上 组 开 采 煤 层 的 煤 与 瓦 斯 突 出危 险性 鉴 区的范 围 ， 同时 ， 原 生 裂 隙 中 的 瓦斯 ， 由 于爆 炸应 力 场 定， 经鉴 定开采 的上 煤 组 中 ８ ＃ 煤 层 具有 煤 与 瓦斯 突 出 的扰 动将作 用于 已产生 的裂 隙 内， 使裂 隙进 一 步扩 展 ， 危险性 ， 但突出危险性最小 。８ ＃ 煤层透气性差 ， 瓦斯难 最后 ， 在爆破孔周 围形成包括压缩粉碎圈径 向裂隙和 以抽 放 。 环 向裂 隙交 错 的裂隙 圈及次 生裂 隙 圈在 内的较 大 的连 ２ ０ ０ ９ 年恢复建设以来 ， 在１ ８ ０ １ 回风顺槽掘进过程 通裂隙网， 从而有利于消除煤体结构的不均匀减小 的 中时有瓦斯超限事故的发生。１ ８ ０ １ 回风顺槽设计长度 应力， 提高煤体透气性 ， 增大煤体抽采 钻孔 的抽采效 ５ ５ ０ ｍ， 采用区域瓦斯治理和巷帮钻场掩护以及工作面 果 ， 从而达到增透消突的效果 ， 实现快速掘进 。 排放等措施进行 瓦斯治理 ， 工作面措施效果检验指标 ３ 、 工程实践 时常超标 ， 严重影响掘进 速度， １ ８ ０ １回风顺槽从 ２ ０ １ １ 为提高煤层透气性 ， 加快瓦斯抽放和释放速度 ， 本
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