矿井炮采支护及过断层与工作面安全等技术措施

张洪图

（龙煤七台河矿业有限责任公司建设煤矿，黑龙江七台河154600）



矿井炮采支护及过断层与工作面安全等技术措施

张洪图

（龙煤七台河矿业有限责任公司建设煤矿，黑龙江七台河154600）

摘要：炮采是一种传统的相对落后的矿井开采工艺，但它能适应比较复杂和极为复杂的地质条件，因此，到目前仍在我国多数矿井广泛使用。本研究阐述了过断层时应注意的几个具体技术问题和炮采工作面安全技术措施，如打眼时的安全注意事项，爆破时的安全注意事项，攉煤时的安全注意事项，支柱时的安全注意事项，回柱放顶时的注意事项。

关键词：炮采；支护；过断层；安全技术

1炮采工作面支护

1.1确定放顶步距和控顶距

第一，最小控顶距。在工作面支架布置中，支柱平行工作面的称为排，排与排之间的距离称为排距，排距一般等于开帮进度，开帮进度较大或顶板压力较大时，排距有时也等于开帮进度的1/2。垂直于工作面的排列称为行，行与行之间的距离称为行距，也称为柱距。采煤工作面在放顶以后和下次采煤以前的宽度称为最小控顶距，其大小应根据顶板岩石的力学性质和采煤工作的要求而定。当采用悬臂支护时，可弯曲刮板输送机多为靠煤帮铺设，此时的控顶距一般包括3部分，即刮板输送机道、人行道和材料道。刮板输送机道的宽度一般为1.0～1.2m，人行道和材料道的宽度各等于支柱的排距。开帮进度多采用浅进度，一般为1.0～1.2m，支柱的排距一般等于开帮进度。当采用悬臂支护，顶板不好时，也可以把材料道与人行道合并，即最小控顶距为刮板输送机道和人行道两部分的宽度。

第二，放顶步距。放顶步距即每次放顶的宽度，应根据顶板岩石性质而定，完整坚硬的顶板，放顶步距应大些，若过小，将会在采空区出现悬顶，增大工作面的压力，甚至会发生推倒支架的冒顶事故。松软破碎的顶板，放顶步距应小些，若过大，也会增加工作面的压力，弄不好会发生冒顶事故。合理地确定放顶步距，对于管好工作面顶板具有重要意义。放顶步距应等于开帮进度的倍数。当采用浅进度时，通常为1～2倍的开帮进度。当采用中等进度或深进度时，通常等于开帮进度。第三，最大控顶距。最大控顶距是工作面临放顶前的宽度，它等于最小控顶距与放顶步距之和。在确定最大、最小控顶距时，应注意其宽度都是从煤壁到最后一排支柱后部梁头的距离。

1.2支柱规格的选择

单体液压支柱分为内注式和外注式两种。两种支柱的原理、性能基本相同，但又各有特点。

外注式（DZ型）单体液压支柱的特点是：工作介质乳化液由远距离的液压泵站，通过橡胶管路，经专用的注液枪注入缸体，升柱靠乳化液泵站的压力供给，降柱利用柱体的自重和复位弹簧进行。回柱时，柱内乳化液需排出体外，每支回一次柱需排出一次乳化液。

外注式单体液压支柱的优点是：结构比较简单，零部件少，易于维修。初撑力靠泵站压力获得，可靠性高，升柱快，比内注式一般要高3～5倍，能提高支柱的支设效率。由泵站供液，初撑力大而且稳定，重量较轻，减轻了工人的劳动强度。

外柱式单体液压支柱的缺点是：工作液来自外部，要配备全套的乳化液泵站，并且从泵站到工作面一端要装设离压胶管干线，从管路干线到支柱的注液口要接通连接注液枪的高压胶管支线，形成了一套管路系统。该支柱回收时，每个支柱回撤一次必须从柱内排放1～2 kg的乳化液，并且不能回收复用，因而增加成本，排出的乳化液流失在工作面底板上，还会使底板岩石（特别是泥质页岩）膨胀变软，支柱底座易插入，不能很好地发挥支护效果。

内注式（NDZ）单体液压支柱的特点：工作介质为液压油，由柱内的手摇泵进行升柱，初撑力大小由人力操作手柄决定，降柱时利用支柱上的卸载阀来完成。柱体内腔的液压油是用路循环系统，不需外部供液。

内注式单体液压支柱的优点是：由于不需外部供液，节省了泵站和管路系统，支柱本身可独立使用。由于回柱时不向柱外排出油液，既节省了油液，又不会浸湿底板，劳动条件也有改善。

内注式单体液压支柱的缺点是：支柱结构比较复杂，内腔中的零部件多，加工量和加工难度较大，维修与检修工作量大；靠手摇泵升柱，初撑力大小差异很大，升柱速度慢，自重也较大，劳动强度较大。

根据上述两种类型支柱各自的特点和优缺点，使用时应结合具体条件，经过综合分析选用。从工作面使用来看，外注式单体液压支柱的优点还是主要的，因此，在一般情况下，应选用外注式单体液压支柱；底板为遇水膨胀的软岩时，可选用内注式单体液压支柱。

2　过断层时应注意的几个技术问题

第一，接近断层，支柱应加固，适当缩小控顶距，并在断层附近加打木柱。棚顶处要背紧刹严，以防顶煤或破碎的岩石落下造成冒顶。若已有小范围冒落，应及时接顶，防止冒落范围扩大。第二，断层附近应超前处理，挑顶或卧底时要步装药，放小炮，尤其顶部眼，更要注意控制药量。严禁放大炮，避免崩坏、崩倒支柱或爆破，对顶板震动过大而造成冒顶。第三，合理确定放顶步距，一次回清断层外侧支架，如图所示，断层处的放顶步距。第四，过断层时，要注意煤与瓦斯突出和冲击地压的预兆，并加强对瓦斯的检测，避免在瓦斯超限的情况下爆破。第五，发现炮眼涌水或顶板淋水过大等透水预兆，应采取防止透水的措施。第六，进入断层附近工作时，应先检查顶板安全状况，注意顶板压力变化，确定无安全隐患后，再进行作业，防止发生顶板垮落事故。第七，装药时，注意检查装药的炮眼有无裂缝，避免出现漏气喷火现象。第八，断层带处岩石破碎，膨胀性较大，应认真清孔，严防装药时药卷被卡住而送不到炮眼底。

图断层处的放顶步距Fig. Caving step distance at fault a-出现断层；b-通过断层后（达到规定，空顶距后，一次回尽断层外支架）

3炮采工作面安全技术措施

第一，打眼时的安全注意事项。一是打眼时不能扎毛巾，不能戴手套，衣服袖口要扎好，以免麻花钎子绞住伤人。二是应按作业规程规定的要求打，既不能破顶，也不要留伞檐，也不要弄翻刮板输送机。三是要注意检查顶板和支柱，发现问题及时处理。四是注意检查煤帮尤其是采高较大时打顶眼，更应注意片帮伤人。

第二，爆破时的安全注意事项。爆破崩人是工作面比较容易发生的事故，因此，装药时必须按照作业规程的规定装药，以免装药过多崩坏顶板、崩倒支架、崩翻刮板输送机以及崩伤人等。爆破时严格执行《煤矿安全规程》的有关规定。

参考文献：

［1］杜宝.缓倾斜、倾斜煤层爆破落煤高产高效开采技术［J］.科技与企业，2013，（11）：64.

［2］李俊斌,熊晓英.淮南某工作面重大冒顶事故的分析［J］.中国煤炭，2004，（3）：7.

［3］梁椿豪.采煤技术及采煤方法的选择［J］.山西冶金，2004，（7）：71.

Technical Measures of Blasting Mining Support and Crossing Fault with Mine Working Face Safety

ZHANG Hong-tu
(Jianshe Coal Mine Qitaihe Coal Mining Co., Ltd., Qitaihe 154600, China)

Abstract:Blasting mining is a relatively backward traditional mining technology, but it can adapt to more complex geological conditions, therefore, it is still widely used in the majority of mines. This study described several specific technical issues of crossing fault and technical measures of blasting mining working face security, such as safety precautions of drilling, blasting, shoveling and caving.

Key words:Blasting mining; Support; Crossing fault; Security technology

作者简介：张洪图（1981-），男，黑龙江七台河人，助理工程师，主要从事采煤技术工作。

收稿日期：2015- 12- 24

中图分类号：TD353

文献标志码：A

文章编号：1674-8646（2016）03-0034-02