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1八号井B51106综采放顶煤工作面超前中深孔预裂爆破施工方案根据《煤矿安全规程》第68条第三款，严禁在工作面内采用架间爆破的方法处理顶煤、顶板及卡在放煤口的大块煤的规定，结合公司要求，八号井B51106综采放顶煤工作面在回采期间采用超前中深孔预裂爆破工艺处理顶板，使顶板能够及时垮落，不形成悬顶威胁安全生产，同时通过实施此项工艺增加顶煤的冒放性，从而提高采出率，为规范爆破作业，确保安全施工，特制定本措施。一、B51106工作面概况B51106工作面是矿井开采的第6个综采工作面，该工作面位于主井筒井底东侧，南侧相邻B51105工作面采空区、东面相邻12采区回风上山东北部为1154运输大巷，东南部为采区边界；B51105运输顺槽与B51106工作面轨道顺槽隔离煤柱为19.5m。B51106工作面运输顺槽标高1176m，轨道顺槽标高1217m，工作面煤层倾角8°-13°，埋藏深度269m，工作面上部无采空区，工作面采动影响范围内无钻孔、老窑。（一）巷道布置B51106工作面运输顺槽长341m，沿B5煤层底板布置，用于回风和煤炭运输，采用锚网、锚索联合支护，巷道为矩形断面，巷道宽4m，高3m。B51106工作面轨道顺槽长328m，沿B5煤层底板布置，用2于进风和设备运送；采用锚网、锚索联合支护，巷道为矩形断面，巷道宽3.6m，高2.8m。开切巷斜长为138m，采用锚网、锚索，工字钢梁联合支护，巷道净高度2.8m，净宽度8m的矩形巷道，形成22.4m2的安装支架断面。（二）工作面储量工作面平均可采长度334m、工作面倾斜长度138m、煤层平均厚度为10.5m、煤的容重为1.3t/m3、储量63万t。（三）开采技术条件1.煤层特性工作面可采煤层为B5层煤，煤层结构较简单，倾角8°-13°，为较稳定的厚-特厚煤层。井田范围内厚4.53-19.91m，平均10.5m。B5煤层结构较简单，全井田均可采。B5煤层煤质松软、煤层硬度系数（f）=1～2,节理裂隙发育,属易冒落煤层。2.煤层顶底板岩性特征根据《新疆维吾尔自治区乌苏县四棵树煤矿B煤组补充勘探（精查）报告》中对B5煤层顶、底板特性的说明以及结合之前在相同条件回采的5个工作面的顶底板情况，B51106工作面煤层顶底板岩性特征如下：B51106工作面煤层结构简单，煤层顶板随采随垮，顶煤冒落性好，煤层抗压强度低易冒落。工作面伪顶厚度为0.3～30.5m，由含炭，炭质泥岩、高炭质泥岩等组成，工作面直接顶厚度在6～9m，由泥岩、粉砂岩等较易垮落的岩石组成，工作面基本顶由细砂岩、粉砂岩、砂砾岩等岩组成，3.地质构造根据《新疆维吾尔自治区乌苏县四棵树煤矿B煤组补充勘探（精查）报告》、《B51106工作面回采地质说明书》，该工作面所在范围内煤层呈单斜构造，无断层、褶曲构造，从煤层揭露情况看，预计底板局部有小的起伏变化，不会对回采产生影响。4.瓦斯与煤尘自治区煤炭工业管理局以新煤行管发【2013】66号文《关于新疆福海监狱煤矿等三处矿井瓦斯等级鉴定结果的批复》确认乌苏四棵树煤炭有限责任公司八号井2012年瓦斯等级鉴定数据：矿井瓦斯相对涌出量为1.39m3/t，瓦斯绝对涌出量为4.18m3/min，矿井二氧化碳相对涌出量为1.61m3/t，二氧化碳绝对涌出量为4.84m3/min，矿井为瓦斯矿井。根据矿井瓦斯等级鉴定报告的批复文件核算B51106工作面瓦斯相对涌出量为0.17m3/t，瓦斯绝对涌出量为0.517m3/min。根据实验B组煤各煤层火焰长度全部大于400mm，所需扑灭火焰的岩粉量为40%-75%，均具有爆炸性。5.煤层自燃自燃倾向等级为易燃煤层，煤层的自然发火期为3-6个月。46.地温根据地质报告，本井田无地温异常，属地温正常区。(四)水文地质1.煤层含水情况对比矿井在同煤层回采的B51104、B51105工作面涌水量观测数据，结合《矿井水文地质类型划分报告》，B51106回采区段煤层属弱含水煤层，水文地质条件简单，主要补给水源为地表雪融水下渗和层间裂隙水，工作面回采过程中空区基本顶跨落后将使上部隔、含水层产生裂隙，层间水沿裂隙运动涌入工作面，同时根据邻近B51105属于工作面高停采线低，因轨道顺槽高于运输顺槽，所以空区出水经运输顺槽封闭墙排出，B51105空区并无积水，对B51106工作面无水患威胁，回采过程中在B51106工作面运输顺槽完善排水管路，按要求定期进行涌水量观测和水患排查，做到及时发现，及时处理。2.地表河流该工作面对应地表无河流，井田范围以外东部有四棵树河，西有喇嘛庙河。相对工作面地表距离远，对工作面回采无影响。3.涌水情况B51106工作面的涌水水源是由于空区出水和少量的降尘喷雾、净化水幕等，经观测回采过程中的正常涌水量为32.5m3/h，工作面两巷无淋水、滴水现象。5二、超前中深孔爆破施工方法及技术参数超前工作面煤壁20m的轨道顺槽以及运输顺槽内，沿顺槽走向与顺槽中心线成一定夹角，向煤层顶板布置爆破钻孔，实施爆破作业。（一）爆破器材对比同一煤层B51104、B51105综采工作面的煤层开采情况，回采工作面周期来压步距一般为28--30m。在工作面轨道、运输顺槽每间隔15m布置一组钻场。1.钻机：使用矿井的ZYJ-500/180型架柱式液压回转钻机进行钻孔施工，钻孔直径为75mm。2.雷管：采用瞬发电雷管起爆，为保证起爆的可靠性，每个孔内放置两组起爆药包，每组起爆药包装2发雷管，起爆药包分别装在药柱中部和顶部以下1-2m（雷管布置图附后）。3.炸药：利用直径60mm的乳化炸药，每卷重量1Kg，药卷长度400mm。4.装药：人工装药。5.起爆：使用矿用P-50型起爆器起爆顺序：要求单孔逐个起爆。6.封孔：BQF-100型封孔器封孔。（二）炮孔布置方式B51106综采工作面深孔预爆预裂工作采取在B51106轨道、运输顺槽同时布孔的方式，即在轨道顺槽布置一个端头切断孔，运输顺槽布置一个端头切断孔和一个端头辅助孔：61.炮孔终端高度（ht）的确定:以爆破后顶板岩石垮落能将采空区充填满为标准，岩石破碎后膨胀系数取1.3，回采高度取3.2m，考虑到一定的富余系数，炮孔终端距工作面支架顶梁高度ht取16.5-18m。2.炮孔终端与工作面煤壁水平距离（L）的确定:根据同一煤层已采工作面的矿压观测数据总结，综合确定B51106综采工作面超前支撑影响范围，为煤壁向前20m范围，由此确定超前预爆炮孔终端与工作面煤壁水平距离L为20m。3.炮孔其他参数的确定B51106工作面超前预裂爆破孔布置参数见下表表1：B51106工作面钻孔布置参数表4.电爆网络计算（1）爆破网络的线路电阻R=R雷管+R放炮线=0.66Ω×2+0.06Ω端头切断孔（轨道顺槽）1017m终孔位置距巷道底板高度与顺槽中线夹角名称炮眼眼深个/眼合计（kg）起爆顺序装药长度合计（管）1#1坡度倾角电雷管数量4起钻高度2m22m1043°3°28合计2869m123端头辅助孔端头切断孔（运输顺槽）1017m2m3#2#11442m25m21m1045°43°6°19°8818.5m封口长度4m4m3.2m18m21m17.8m7=1.38Ω（2）放电瞬间的初始电流使用的P-50型起爆器，起爆电压为12V，电容器电容为4uF，通电时间为2ms，放电瞬间的初始电流IO=U/R=8.7A（3）等效平均电流值起爆器电容器的RC值为1280uF·Ω。K=0.21起爆时通过线路的等效平均电流值为Iω=5×0.21=1.82A矿井使用的矿压6#瞬发电雷管准爆电流为1.25AIω由以上等效平均电流值与电雷管准爆电流进行比较从而确定此起爆器能够起爆本电爆网络。（三）工作面超前预裂爆破施工工艺流程施工工艺流程：超前预裂爆破参数确定→准备施工超前预裂爆破孔→验孔→装药→封孔→起爆1.超前预裂爆破参数确定：（1）深孔爆破的炮孔参数由生产技术科负责计算，将计算结果向矿井领导及综采队负责汇报，制作爆破三图一表悬挂在施工现场。爆破三图一表中详细注明：炮孔的长度、方位、坡度、架设钻机位置、装药量、封堵长度、起爆顺序及设计负责人与施工负责人。（2）钻孔布置过程中，如钻孔开口位置出现重叠，钻孔位置可以沿走向适当错开，距离0.2—0.5m。（钻孔布置图8附后）。生产技术科安排专人，跟班详细记录钻孔布置情况。（3）综采队安排质量员以上管理人员，负责检查预裂钻孔装药、封孔情况。（4）钻眼位置根据工作面推进速度、打孔时间、装药时间、封孔时间等确定，要求起爆时距工作面煤壁距离不小于20m。2.准备（1）待所有工器具准备工作完毕，设备运输到位后，对工作面轨道、运输顺槽钻场位置进行加强支护，现场工作人员开始架设钻机，架设钻机时先支设钻架，钻架上、下必须垫木板，并使用双股12#铁丝将钻架与顶部铁丝网连接，防止钻架倾倒伤人。（2）钻架支设完毕后开始架设钻机，架设钻机时，生产科技术人员根据设计要求，调整好钻机坡度、角度后，将钻机各部位螺栓上紧，之后将水管、高压管等与钻机连接，电工将供电线路连接完毕。（3）准备开机打钻前，将钻眼处铁丝网剪下，检查各部件完好情况及油位供水情况，发现问题立即处理，确认正常后，开动钻机进行正转、反转、前进、后退试运转，确认正常后开始钻眼。3.施工超前预裂爆破孔（1）钻眼时先将水打开，待钻眼内水流出后，才能进钻，进钻速度不得太快,控制钻机匀速向前推进。9（2）进钻到位后，使用卡钻器将钻杆卡住，关水、钻机反转，将钻机退出，人员开始接钻杆，接钻杆前必须在钻杆连接处涂抹黄油，便于拆卸钻杆，钻杆连接完毕后，开水、钻机正转，待水流出后开始进钻，以上述方法打钻，直到钻眼深度达到要求，现场专人记录已打钻杆数量。（3）如果进钻过程中出现气体外溢情况时应立即停钻并对钻孔进行封孔处理。（4）钻眼到位后，不得将水关闭，待钻眼内煤（矸）粉清理干净后开始退钻，退钻时钻机正转、后退带出钻杆，退钻到位后使用卡钻器将钻杆卡住，钻机反转使钻机与钻杆断开，之后人员使用管钳将一节钻杆卸下，统一摆放到合适地点，严禁退钻时钻机反转，以上述方法将钻杆全部退出，准备装药工作。4.验孔每个炮孔施工完后，由生产科跟班技术人员与综采队施工负责人共同参与验孔，检查炮孔的长度、方位、坡度、有无堵塞，并填写《超前预裂爆破作业记录表》，如出现异物堵塞，应立即使用高压胶管冲孔或使用钻机透孔，每施工完一孔应检查一孔。5.装药起爆药为乳化炸药药卷，炮孔施工完成后装药顺序参照爆破图表中起爆顺槽，装药起爆。装药时施工完一孔装一孔，装药方式：每个炮孔的装药工作分为三次进行，分次装炸药10和两发起爆药包。装药前认真清理钻孔，人工将乳化炸药药卷相互连接，装入钻孔，此时使用一根由6分钢管制造的专用炮棍相互连接的方法进行装药，专用炮棍一头固定60mm粗的木棍，并在粗头上缠上绝缘胶布，防止取炮棍时，挂断雷管脚线；另一头可与6分钢管相连接。装药时，炮棍粗头顶住药卷，将炸药缓慢推入药孔，专用炮棍进入炮孔时，另一头连接6分钢管，每节钢管长度为2m。准备32节钢管即可将药卷送入设计装药深度，装药时，由有经验的两名工人相互配合，控制力度，严禁旋转炮棍，硬塞硬顶，以防将雷管脚线扯断。为防止装完炸药取出炮棍时，炸药下滑，最后的一管药卷可缠绕绝缘胶带，增加药卷下滑的阻力，做到退炮棍时，药卷不下滑。装药工作由跟班队长现场指挥、监督实施，矿井安全监察科安排安监员现场记录装药情况。（装药结构示意图后附）制作起爆药卷时，首先把药卷尾部塑料盖拉出，将2发雷管同时全部塞入药卷内，要求雷管两根脚线提前剪短后余留200mm左右，扭结短路。然后将钢丝芯放炮线提前扭结短路后穿过塑料盖中与雷管脚线相互连接，连接后，接头处用绝缘胶带缠绕固定，将接头直接放入药卷内，盖上塑料盖，最后将钢丝芯放炮线在药卷上缠绕两圈，用绝缘胶带缠绕固定并将钢丝芯放炮线引出孔外，绝缘胶带至少缠绕三圈，保证其固定牢靠，以防装药过程中扯断脚线。采用以上方法将剩余药卷装入炮孔内进行封孔作业，起爆药卷和装药必须由11放炮员亲自制作和安装。特别注意：（1）每次所装2发雷管必须采用并联方式连接并提前短路。（