摘要：以“110工法”沿空留巷技术为基础，探索升级“新型留巷技术”，变传统“一面双巷”为“一面单巷”，通过“支护、切顶、封堵”等措施，确保留巷顶板拉的住、预裂爆破切的开、采空区封的严护的住，实现巷道重复利用，达到留巷不变形，一次支护无失修、一次施工无返工的目的。
1 前言
我国煤炭开采绝大多数采用井工开采，为此需要掘进大量巷道，据统计，我国每年为煤矿开采而新掘的巷道长达2.4万km，过去采区平巷一致沿用留煤柱的方法进行护巷，即在工作面之间留设一定宽度的煤柱，用于防止工作面与相邻采空区通透漏风而引起采空区自然发火，同时也兼顾了工作面矿山压力的影响。采用煤柱护巷，其主要缺点是会造成大量煤炭资源的损失，另外如果煤柱留设不合理，还会使覆岩应力在煤柱处形成集中，对巷道造成破坏，因此研究区段无煤柱护巷，对安全生产、提高煤炭回采率和增加经济效益等都具有十分重要的意义。
2 工作面概况
11503W工作面位于后组一采区西部，后一下部十五层运输巷延伸段西侧；该工作面北邻11504W工作面，正在开采；西邻F2断层，综合落差12-60m，倾角80°；南邻11502W工作面，尚未施工。
本工作面煤层结构复杂，含一层厚度0.15-0.3m泥质粉砂岩夹矸，f=1.7。
工作面回采范围内煤层走向77°～107°，倾向167°～197°，倾角8°～16°，平均12°。
本工作面回采范围内共揭露煤厚点54个，其中正常煤厚为1.3～1.6m，平均1.47m；煤层可采性指数1，变异系数5.44％，为稳定中厚煤层。
3 预裂爆破施工设计
3.1 施工顺序
制作聚能药卷→装药→封泥→撤人→起爆。
1.装药结构：“2+2+1+2+1”装药结构，采用5节1.5m长聚能管。炮眼底端聚能管、中部聚能管、底部聚能管，从孔底开始第一、二根聚能管装填2块炸药带雷管，第三根聚管采用1块炸药带雷管，第四节聚能管装填2块炸药带雷管，最下方聚能管装填1块炸药带雷管，聚能管端部使用充填海绵或其他阻燃材料进行封堵，防止炸药滑托。聚能管之间采用专用连接套链接。
2.采用炮泥封孔时，封泥装填2块水泡泥，其余使用粘土炮泥封堵。为防止脚线与巷内金属材料接触，必须对眼孔外脚线进行短接扭结；孔内雷管脚线长度不够时采用花线或电话线连接。
3.超前施工切顶眼，打眼两人一组，钻眼施工在巷道北帮顶板肩窝，拉线打设，形成切顶线，打放切顶眼位置超前工作面不小5-10m。
4.聚能药卷装填1-2人配合操作，先在火药硐室内做好炮头，将炸药整根放入聚能管内，然后将炮头装入聚能管内，用炮杆将聚能管推入炮眼后装填0.2m粘土炮泥。随后按照以上方式安装其余2根聚能管。聚能管外端封泥长度不小于1.0m（不含刚性封堵）。
5.同一个炮眼内必须使用同段号的雷管，5个炮眼使用的雷管号分别为1#、2#、3#、4#、5#。
3.1.1 爆破相关参数
1.炮眼深度：6.0m；2.钻孔直径：36mm或55mm；3.炮眼间距：0.5m±0.1m；4.炮眼角度：水平线向上（工作面煤壁侧）偏移75°-90°；5.聚能管装药密度：1.5kg/孔；6.每根聚能管长度：≤1.5m，使用1个雷管；7.水泡泥：0.4m；8.封泥长度：眼深1/3。
3.2 切顶爆破施工工艺
1.运输巷沿巷道上肩角位置走向超前施工切顶预裂爆破孔，切顶孔具体参数为：切顶孔间距0.4m，间距误差不大于±0.1m，深度10m，水平仰角85°-90°，切顶孔拉线打设，形成切顶线。切顶孔打设过程中必须严格按照规定角度打设，一个切顶孔打设完毕后，使用炮杆插入孔中并在眼口固定好，外露长度1m，作为下一个孔打设角度的标定参照物，确保所有切顶孔打设角度一致。
2.爆破切顶超前工作面不低于30m（根据现场顶板及爆破效果，当现场顶板较好且留巷段爆破效果较好时，可适当加大打放距离，反之缩小距离）。考虑到工作面超前支承应力峰值点在超前8-10m左右，在此范围内进行切顶爆破，可提高切顶爆破的质量和效果。
3.切顶孔超前工作面超前支承应力峰值区范围内进行预裂爆破，使用聚能药卷装药量为孔10.5kg/m，水炮泥2个/孔，炮泥封满封实，一次装药，一次放炮。使用专用电缆作为放炮母线，一次拉炮不超过10个炮眼。
4.当使用聚能管装配药卷时，使用专用工具进行装配，将矿许用二级水胶炸药装入入聚能管内，最后在聚能管口插入毫秒延期电雷管，雷管脚线在管口缠绕一圈并打结，防止雷管抽出。爆破切顶参数可根据现场实际适当修正。
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3 施工质量要求
1．进入施工地点首先敲帮问顶，摘除危岩悬矸，确保人员在有效支护下作业。预裂爆破范围内支护必须进行二次注液，必须达到规定的初撑力，维护工作准备好后，进行扶钻打眼，打眼过程中要时刻观察顶板状况，确保施工安全。
2．人员在打眼时，时刻注意打眼位置顶板情况，发现问题及时停止打钻并处理，确保人员在有效支护下施工。
3．打眼使用锚杆机或履带式钻机打眼，打眼人员应指派熟悉锚杆机或履带式钻机性能的老工人担任，打眼时应挽住袖口精力集中，退路始终保持畅通。
4．装药前、放炮前、放炮后必须检查起爆地点20m范围内风流中的甲烷浓度，只有甲烷浓度小于0.8%时，方可进行下一步施工。
5．装药前、放炮前、放炮后必须检查起爆地点20m范围内风流中的甲烷浓度，只有甲烷浓度小于0.8%时，方可进行下一步施工。
6.定炮必须由爆破工进行，不得由他人代替。必须严格按照措施中规定的雷管段号、炸药量和炮泥量进行装填。定炮时由专人监护、监督，雷管脚线和连接线必须扭结、悬空，不得同其它物体接触。爆破工最后离开爆破地点并在安全地点起爆。
7.严格执行"一炮四检、三保险、三联锁”制度。严格执行“谁布岗、谁撤岗”制度。定炮后、放炮前对周围20m范围内洒水降尘，并填写放炮洒水记录。定放炮前，检查瓦斯浓度不得超过0.8%，符合规定方可定放炮。放炮后对周围20m范围内洒水降尘，并填写放炮洒水记录。
4 结论
通过推广应用新型爆破预裂施工工艺，消除临近工作面煤体上紧密耦合又保证了药卷轻易放进聚能管中，保证巷道切顶一条线，通过优化切顶眼深、角度、眼距、装药量、封孔方式等参数，进一步提高预裂爆破整体效果，避免了留设煤柱造成的资源，降低了工人劳动强度，，避免了应力集中的同时确保了安全生产。
论文作者:吴斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
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