本發(fā)明涉及一種大采高大切眼工作面強制放頂?shù)谋萍夹g(shù)，具體地說，是一種利用小孔徑、深淺孔綜合爆破技術(shù)對大采高大切眼綜采工作面堅硬頂板進(jìn)行預(yù)裂的爆破技術(shù)。

背景技術(shù)：

堅硬頂板（難垮落）屬于采場圍巖控制的技術(shù)難點，堅硬頂板指的是在煤層上方頂板巖層的抗拉抗壓強度大、彈性模量高、節(jié)理裂隙發(fā)育程度不明顯、單層巖體厚度大、整體性強、自承能力強，煤層開采后頂板巖層大面積懸露而采空區(qū)短時間內(nèi)不垮落的頂板。因此，對于保證工作面的安全生產(chǎn)、消除重大頂板事故來說，必須掌握堅硬頂板采場礦山壓力顯現(xiàn)的基本規(guī)律，并且采取有效針對性措施來控制堅硬頂板。

截止目前國內(nèi)外對于堅硬頂板控制技術(shù)的研究比較全面。堅硬頂板的控制方法也從過去的煤柱支撐法（房柱法、短壁刀柱法等）發(fā)展到現(xiàn)階段的高壓注水、注水弱化和爆破弱化等，近期有些學(xué)者運用頂板注入膨脹劑等方法來實現(xiàn)對堅硬頂板的控制。但是不管采取哪種方法控制堅硬頂板均存在弊病和缺陷，如采用煤柱支撐法控制堅硬頂板存在的煤炭損失量大，高壓注水弱化頂板持續(xù)周期較長，頂板注入膨脹劑也僅在試驗階段。而爆破弱化頂板是一種簡單易行，適用范圍廣，易于推廣的堅硬頂板處理方法。

大采高工作面頂板初次垮落來壓時礦壓顯現(xiàn)劇烈，頂板巖層控制困難。而在開切眼過程中現(xiàn)有技術(shù)一般是開小切眼，切眼高度一般是3～4米，然后使用大孔徑地質(zhì)鉆機在切眼中大眼爆破內(nèi)預(yù)裂頂板，此方法存在的不足為：①先開小切眼然后在開采過程中逐步上移，最終達(dá)到開采高度，這樣勢必會存在三角煤損失，造成資源的浪費。②在一些地質(zhì)條件特殊，或由于其它原因造成切眼高度大于4米時，由于大孔徑專用鉆機體積較大，只能置于底板，這將會造成鉆桿懸露長度過大，在鉆眼過程中會出現(xiàn)甩桿的情況，對工人和設(shè)備都存在極大的安全隱患，從而造成大孔徑專用鉆機不能在大切眼中使用。所以為了使大采高大切眼綜采面難垮落的堅硬頂板變成較易垮落的頂板，有必要進(jìn)一步改善大采高大切眼綜采工作面強制放頂施工機具、爆破方案、放頂工藝等整個系統(tǒng)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了使堅硬頂板容易垮落，本發(fā)明提供一種適合并有效的大采高大切眼綜采工作面頂板預(yù)裂的小孔徑深淺孔爆破方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案如下：

大采高大切眼綜采工作面堅硬頂板強制放頂?shù)谋品椒ǎ涮卣魇桥诳卓讖綖?2毫米，大切眼開掘完成后，將支架安裝在距離綜采工作面頂板兩米位置打孔；打孔完成后，將支架升至工作面頂板；淺孔爆破采用單雷管引爆，深孔爆破采用雙雷管引爆；深、淺孔同時引爆；在大切眼頂板錨索位置布置淺孔炮孔，淺炮孔深度為4m，淺炮孔仰角是90度，淺炮孔孔徑是42 mm，淺炮孔裝藥深度是2.4 m，淺炮孔裝藥量是2.5 kg，淺炮孔封泥深度是1.6 m，在綜采工作面頂板布置深炮孔，深炮孔深度為10.3m，深炮孔仰角是76度，深炮孔孔徑是42 mm，深炮孔裝藥深度是7.3 m，深炮孔裝藥量是7.53kg深炮孔封泥深度是3 m。

炮孔裝藥采用軟炮棍裝藥。

所述軟炮棍由塑料管和木棍連接而成，木棍一端為圓柱形，木棍另一端為圓錐形，塑料管套在木棍的圓柱形端。

本發(fā)明克服了使用大孔徑地質(zhì)鉆機在大采高開切眼內(nèi)施工預(yù)裂爆破孔困難，由于炮孔孔徑小，爆破震動小，實現(xiàn)邊打孔邊裝藥邊爆破，同時實現(xiàn)了鉆孔、支架安裝工藝的平行作業(yè)，縮短了頂板預(yù)裂作業(yè)時間。

本發(fā)明將初次垮落變?yōu)榉侄慰迓?，有效解決了初采時采空區(qū)大面積頂板懸空的安全隱患，初次來壓強度降低。

本發(fā)明解決了大孔徑專用鉆機無法在大采高大切眼中使用的問題。在大斷面切眼中，采用現(xiàn)有錨索鉆機，設(shè)備布置靈活，保證了生產(chǎn)不受強制放頂?shù)挠绊憽?/p>

附圖說明

圖1 為本發(fā)明中淺孔炮孔布置圖。

圖2為本發(fā)明中深孔炮孔布置圖。

圖3為圖2 沿A-A向的剖面圖。

圖4為軟體炮棍的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：1、淺孔炮孔，2、錨索，3、4311切眼，4、43111巷，5、43113巷，6、深炮孔Φ42mm，7、木質(zhì)棍頭，8、抗靜電塑料軟管。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖以及長平礦4311大采高大切眼綜采工作面切眼預(yù)裂爆破實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

長平礦4311大采高大切眼綜采工作面為3＃煤一次采全高，工作面設(shè)計平均采高為5.75米，老頂為厚層狀灰白色細(xì)粒砂巖，老頂致密堅硬巖層厚度大于11m。對長平礦4311大采高大切眼綜采工作面采用小孔徑深淺孔綜合爆破技術(shù)進(jìn)行爆破預(yù)裂。

爆破方案如下：

1.淺孔炮孔布置

炮孔基本布置距老塘側(cè)巷幫3m-5.7m處，在錨索附近（距離錨索300-500mm）布置雙排炮孔，雙排炮孔連線成“SS”形排列，淺炮孔深度為4m，淺炮孔仰角是90度，淺炮孔孔徑是42 mm，淺炮孔裝藥深度是2.4 m，淺炮孔裝藥量是2.5 kg，淺炮孔封泥深度是1.6 m。

間距為1.0m，排距為1.8m（可根據(jù)切眼錨索布置調(diào)整，使炮眼與錨索保持300-500mm）。其中切眼（長218m）兩邊各9m布置，其他200m布置400個淺孔炮孔。

2.深孔炮孔布置

深孔爆破的作用是在淺孔爆破的基礎(chǔ)上起到改變老頂結(jié)構(gòu)，在切眼內(nèi)頂板布置雙排孔（距老塘側(cè)巷幫2m）。切眼長218m，布置88個深孔炮眼間排距均為5m，兩排炮眼無錯距。

深炮孔深度為10.3m，深炮孔仰角是76度，深炮孔孔徑是42 mm，深炮孔裝藥深度是7.3 m，深炮孔裝藥量是7.53kg深炮孔封泥深度是3 m。

3.炮孔施工與爆破

切眼開掘完成后，先安裝液壓支架，液壓支架距離頂部2米。

將錨索鉆機搬至液壓支架上面，工人站在液壓支架上面操作鉆機打深、淺炮孔；

打完深、淺炮孔后進(jìn)行裝藥、連線；

然后將液壓支架升至完全結(jié)頂。

爆破使用的炸藥規(guī)格為Φ35×200mm，為3＃煤礦許用乳化炸藥，每卷炸藥重200g。小孔徑鉆孔采用常規(guī)導(dǎo)爆索起爆不易安裝，淺孔采用單雷管起爆，安設(shè)在裝藥段尾部；深孔采用雙雷管起爆，分別安設(shè)在裝藥段中部和尾部。

裝完藥后用較潮濕的黃土封孔，用塑料薄膜包裝黃土棒，黃土棒規(guī)格為Φ35×250mm，每次送入2節(jié)0.5m左右長的黃土棒，裝填搗實后繼續(xù)裝填，直到封孔到孔口位置。

放炮使用BF-200型起爆器1臺，放炮順序為從機尾向機頭；起爆順序是從43111巷側(cè)工作面端頭開始向43113巷側(cè)端頭分五次起爆，引爆為整個工作面分批次引爆（即整個工作面炮眼分五次裝藥，按順序起爆），起爆數(shù)量每次20架。深炮孔和淺炮孔起爆關(guān)系為，深、淺炮孔同時裝藥，同時爆破。