光面爆破在煤巷锚杆支护中的关键作用.pdf

2 4 煤矿支护 2 0 0 3 年第2 期 光面爆破在煤巷锚杆支护中的关键作用 李鸿斌 峰峰矿务局万年矿 摘要在煤巷掘进支护 中运用光面爆破 ，可以有效地减少巷道 围岩破坏范围，最 大限度地保持了围岩的自身强度，提高锚杆支护的安全性和可靠性。光面爆破施工 应采用 “ 多钻眼、少装药” ，取得光爆预留层，提高巷道支护效果。 关键词煤巷锚杆支护 光面爆破效果 采用锚杆支护的煤巷在掘进过程中运用光面爆破，使巷道围岩的破坏状况和支护完整性 与采用普通方法爆破明显不同，分析其内在原因主要是由于巷道用光面爆破后围岩受破坏的 程度减小。我矿根据在施工实践中取得的经验，认识到光面爆破是煤巷锚杆支护施工中的关 键工序。采用合理的光面爆破参数，可以有效地减小巷道围岩的破坏范围，提高锚杆支护的 可靠性和安全 }生。所以说 ，掘进巷道采用锚杆支护的前提就是必须采用光面爆破 。 1 光面爆破的优越性 光面爆破首先在岩巷中得到了应用。采 用 “ 多钻眼、 少装药” ， 合理布置炮眼间距和 适量装药 ， 取得光爆预留层 ， 使巷道成形好 ， 围岩破坏范 围减小。从而有效地减小围岩 自 身破坏程度 ，提高围岩抗拉平衡能力 。这种 爆破技术在煤巷施工当中也非常适用。我矿 在生产实践 中充分运用了光面爆破技术，并 根据本矿区的地质条件和地压显现规律，针 对不同的巷道布置和煤岩性质， 制定合理的 光爆 图表 ，在掘进爆破过程中，限制炮眼装 药量、降低煤岩抵抗线，减小爆轰波对围岩 的破坏程度 ，使巷道开挖以后对围岩应力平 衡的破坏减小， 对煤岩抗拉强度的破坏减小 ， 使原始应力处于弹塑性状态。这样就为锚杆 支护创造了很好的条件。 通过采用锚杆支护， 可以有效地利用围岩原始内在应力，在围岩 岩层内形成一道加固拱 ，从而达到主动支护 巷道的目的。 2 煤巷光面爆破技术参数和工艺 万年矿主采 2 煤层，为缓倾斜厚煤层。 煤层倾角为 4 ～2 5 。 ， 一般为 1 2 。 。 煤层平均厚 4 ． O m， 坚固度系数 f 值为 2 ～4 。 煤层顶底板 岩性见图 1 。 厚度 柱状 岩 性 m 灰 白色【 『 J 砂 岩，致密坚硬 l 5 ．O 4 ． 0 灰黑色 粉砂岩 ，裂 隙发育 L 、 0 ． 3 炭质页岩，质软，含火量化石 3 ． 8 2号无烟煤 ，黑色光亮 灰黑色粉砂岩，较致密 4 0 图 1 煤层顶底板柱 状图 运输巷道设计规格为4 ． O X2 ． 5 m 。 运 料巷设计规格为3 ． 5 2 ． 5 m ， 支护方式为 顶部采用直径 2 0 mm、长 2 4 0 0 m m的螺纹钢 锚杆 ，间排距为 7 0 0 X7 0 0 mm ，配用金属 网或 w 钢带。帮部 采用直径 1 6 m m、长 1 8 0 0 m m 的圆钢锚杆，间排距为 8 0 0 8 0 0 mm ， 配用塑料网护帮。 我们在制定爆破参 数时， 确定循环进度为1 ． 4 m， 每循环掘进后 维普资讯 2 0 0 3 年第 2 期 煤矿支护 2 5 可安设两排锚杆 。运料巷断面爆破眼布置见 图2 。 3 效果分析 图 2 运料巷断面爆破眼布置 运料巷光面爆破参数表 炮眼 数 眼深 角度 每眼装药量 爆破 联线 名称 眼号 重量 量 m 水平 垂直 卷数 顺序 方式 k g 掏槽 眼 1 ～6 6 1 ． 6 7 5 9 0 2 ． 5 2 ． 2 5 I 串联 辅助 眼 7 ～2 3 1 7 1 ． 4 9 0 9 0 1 ． 5 3 ． 8 3 I 串并联 顶眼 2 4 ～2 8 5 1 ． 4 9 0 8 5 1 ． O 0 ． 7 5 ■ 串联 2 9 ～3 8 2 5 1 ． 4 8 5 9 0 0 ． 5 1 ． 8 8 Ⅳ 串并联 帮眼 4 6 6 0 底眼 3 9 4 5 7 1 ． 6 9 0 8 5 2 ． 5 2 ． 1 O V 串联 该设计采用 了楔形 掏槽 ，掏槽 眼间距 1 ． 1 m、 排距0 ． 5 m。 掏槽眼爆破使掘进工作面 迎头扩大自由面，顶眼和底眼爆破后再刷帮 成形使之达到设计断面。在操作过程中，要 依据煤层的赋存状况和裂隙发育情况来确定 炮眼间距和装药量。当煤层松软、裂隙发育 时 ，还要钻导向眼和适当减少装药量 ，尤其 是上帮要防止片帮和超挖。通过减小爆破抵 抗线影响范围、扩大自由面、进行松动爆破 以缩小裂隙区。周边帮眼采取多钻眼 间距 为 0 ． 2 m 、少装药的施工工艺 ，使煤层两帮 的原始应力少受破坏，减小爆破造成的围岩 松动范围。爆破后及时安设顶部锚杆和帮锚 杆。锚杆把围岩加固成一个整体，充分利用 锚杆加固拱的原理支护巷道 。 我矿的试验和探索表明，不论在地压大 的区域还是地压小的区域，只要能按制定的 光面爆破图表进行严格施工 ，巷道 的支护效 果就明显提高 ， 好于采用普通爆破的巷道。 巷 道不易发生顶板冒顶和片帮事故，整修、翻 修巷道的工作量大幅度降低， 安全性提高， 生 产环境得到有效改善。我们对不同的锚杆支 护巷道进行表面收敛监测 ，光面爆破施工质 量好的巷道两帮收敛的速度慢 ，围岩活动不 剧烈 ，矿压显现也不太 明显 ，能相对较快地 进入稳定阶段 见图 3 、图 4 。 三 一 图3 光面爆破煤巷围岩变形曲线 二 三 间 天 水平移动 垂直 移动 问 天 图 4 普通爆破煤巷围岩变形曲线 下转第 2 8 页 m 8 6 O∞ ∞∞∞ 三 星 v 兰 m 0 m 瑚 蠢 三 星 v董 蠢 三 维普资讯 2 8 煤矿支护 2 0 0 3 年第 2 期 结性极强的高水材料后 ，将破碎的顶板粘结 成完整的顶板 ， 相当于再生完整假顶。 第二， 在再生假顶的下面支设 U型钢棚， 用U型棚 架托住假顶， 再喷射 昆 凝土封闭棚间围岩。 由 此大大提高了顶板强度。第三，后期对原高 冒区段的矿压观测显示 ， 该段巷道的两帮移 近量和顶板下沉量几乎为零 。这进一步证 明 了上述处理方法的可行性 。 作者简介田昌辉男， 1 9 6 3 年出生， 大学 文化。现任新汶矿业 集团公司华丰煤矿 副总工程师。邮政编码2 7 1 4 1 3 收稿 日期2 O O 2 1 1 --0 9 责任编辑周正行 国家煤矿安全监察局发出 关于加强煤矿矿用产品标志管理工作的通知 国家煤矿安全监察局于 2 0 0 2 年 1 1 月 2 5 E t 下发 了 关于加强煤矿矿用产品标志管 理工作 的通知 。通知指出 ，按 安全 生产 法 规定 ， 安全设备的设计、 制造、安装 、 使 用、检测、维修和报废，应当符合国家标准 或者行业标准。生产经营单位使用的涉及生 命安全、危险陛较大的特种设备，必须按照 国家有关规定 ，由专业生产单位生产 ，并经 取得专业资质的检测、检验机构检测、检验 合格 ，取得安全标志后方可投入使用。国家 煤矿安全监察局已公布了实施安全标志管理 的煤矿矿用产品 目录 。通知要求进一步加强 煤安标志管理工作。通知的主要内容有 1 、进一步加大煤安标志管理的宣传力 度 。各省级煤矿安监局和煤矿安监办事处要 进一步加强 国家实施煤安标志管理制度的宣 传力度，煤炭工业安全标志办公室要给予大 力配合 。 2 、 进一步加大对煤矿企业执行煤安标志 管理制度的监察。 凡 2 0 0 1 年 1 2 月3 1 E t 以后 煤矿企业采购的属于煤安标志管理的产品， 必须取得煤安标志， 否则可依照有关法律、 法 规予以处罚 ； 对 2 0 0 2年 1月 1 E t 以前煤矿企 业采购的属于煤安标志管理的产品，可根据 设备的完好性和对安全生产的重要程度，规 定不同整改期限，要求煤矿企业限期整改。 3 、加强煤安标志申办工作的制度化建 设，保证煤安标志管理制度的有效实施。煤 炭工业安标办公室要加强煤安标志申办过程 的管理，对申办工作的各个环节要制定内部 管理制度， 明确责任人， 严把审查质量关， 保 证取得煤安标志的产品是 由正规生产单位生 产，并符合国家安全标准和行业安全标准的 要求 。取得煤安标志的产品要及时向社会公 布， 并向生产单位所在地的省级煤矿安监局 备案。 4 、 各省级煤矿安监局要加强对辖区内煤 矿矿用安全产品生产单位执行煤安标志管理 制度的监督。 煤安标志的申办实行备案制， 未 经省级煤矿安监局审查备案的申请材料，煤 炭工业安标办公室不予受理；凡发现已取得 煤安标志的生产单位不严格执行国家安全标 准和行业安全标准进行生产的，可向国家煤 矿安监局建议暂停或撤销其产品的安全标志 并监督其进行整改 ；在煤炭工业安标办公室 派员对煤安标志申办单位进行评审时，省级 煤矿安监局负责技术装备工作的相关处室可 派 1 名监察员监督安全标志评审员的现场评 审工作 。 本刊报导 上接第 2 5页 作者简介李鸿斌男， 1 9 5 5 年出生。 现为 峰峰矿务局万年矿技术科科长， 工程师。邮 政编码 0 5 6 3 0 2 收稿 日 期2 O O 2 一O 9 2 5 ；责任编辑陈桂娥 维普资讯