本發(fā)明涉及一種大采高大切眼工作面強(qiáng)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(jiān)硬頂板進(jìn)行預(yù)裂的爆破技術(shù)。

背景技術(shù)：

堅(jiān)硬頂板（難垮落）屬于采場圍巖控制的技術(shù)難點(diǎn)，堅(jiān)硬頂板指的是在煤層上方頂板巖層的抗拉抗壓強(qiáng)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(qiáng)、自承能力強(qiáng)，煤層開采后頂板巖層大面積懸露而采空區(qū)短時(shí)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(jiān)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(jiān)硬頂板。

截止目前國內(nèi)外對于堅(jiān)硬頂板控制技術(shù)的研究比較全面。堅(jiān)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(yùn)用頂板注入膨脹劑等方法來實(shí)現(xiàn)對堅(jiān)硬頂板的控制。但是不管采取哪種方法控制堅(jiān)硬頂板均存在弊病和缺陷，如采用煤柱支撐法控制堅(jiān)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(yàn)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(jiān)硬頂板處理方法。

大采高工作面頂板初次垮落來壓時(shí)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(jī)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(fèi)。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(shí)，由于大孔徑專用鉆機(jī)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(jī)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(jiān)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(qiáng)制放頂施工機(jī)具、爆破方案、放頂工藝等整個(gè)系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了使堅(jiān)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(jiān)硬頂板強(qiáng)制放頂?shù)谋品椒?，其特征是炮孔孔徑?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(shí)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(jī)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(shí)現(xiàn)邊打孔邊裝藥邊爆破，同時(shí)實(shí)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(shí)間。

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

本發(fā)明解決了大孔徑專用鉆機(jī)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(jī)，設(shè)備布置靈活，保證了生產(chǎn)不受強(qiáng)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(shí)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(shí)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(jì)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(jiān)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(gè)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(gè)深孔炮眼間排距均為5m，兩排炮眼無錯(cuò)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(jī)搬至液壓支架上面，工人站在液壓支架上面操作鉆機(jī)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(shí)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?yàn)閺臋C(jī)尾向機(jī)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(gè)工作面分批次引爆（即整個(gè)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(shí)裝藥，同時(shí)爆破。