合理优化炮采工艺  提高复杂结构采煤工作面单产

徐加昌，陈  东，韩增敏

(新汶矿业集团协庄煤矿，山东新汶271221)

    炮采回采工艺简单，适应性强，设备投入少，工作面接续时间短，受地质条件影响较小，尤其在复杂结构煤层和薄煤层开采中显示了其较大的技术优势。协庄煤矿为提高炮采工作面的产量，在回采一区一300七采十三层煤的炮采工作面生产中，通过合理的优化炮采工艺，实现了复杂结构煤层炮采工作面月产1．6万t。

1  工作面生产条件及生产工艺简介

71304～05E顺拉工作面位于协庄煤矿-300水平十三层煤七采区东翼，其中71304E工作面东西走向长583m，南北倾斜宽平均117m，倾斜面积68211m²，71305E工作面东西走向长653m，南北倾斜宽平均128m，倾斜面积83584m²。工作面埋深311．3～418．4m。

    71304～71305E工作面所采十三层煤为复杂结构煤层，煤层厚度0．4(0．4)0．5(0．1)0．2m，中夹l～3层夹石，中间一层稳定，厚0．4m左右，为较坚硬的炭质石英砂岩，其余为层状硫铁矿夹石，不稳定，纯煤厚度1．10m，不适合机械化开采。倾角平均19°，煤₁₃直接顶板为石灰岩，厚度平均6．68m，整体不宜冒落；煤层直接底板为灰白色细砂岩，坚硬致密，平均厚度4．6m，局部有O．1m左右的泥质页岩。煤层特性见图1。

本工作面的顶板管理采用缓慢下沉法。工作面采用DZ系列单体液压支柱配皮带柱帽支护，切顶排采用墩柱切顶及临时密集挡矸，支柱穿铁鞋支设。工作面炮道宽度1．1m，正常情况下炮道内不支设贴帮柱，工作面沿倾斜方向，每3m加Ⅱ型钢梁一架加强炮道支护。

    工作面采用Φ35mmⅡ级乳化炸药爆破落煤，循环进度1．1m。采用切顶墩柱推移运输机自装、人工辅助攉煤。

工作面炮眼联线方式及炮眼特征见图2、表1。

2   炮采工艺的合理优化措施

    炮采工作面的主要工序最终确定在打眼、爆破、攉煤、人员的配置、多面同时生产上合理组织，以便提高工效。

2．1  风钻打眼  多头施工

    传统的炮采工作面采用煤电钻或风煤钻打眼，根据十三层煤的硬度较大，采用YT一24型风钻打眼，两人一部风钻每班打眼30节左右，眼数在160～180个，工作面敷设了一路Φ30mm的进风管路，使用Φ30mm管路变Φ16mm风管接入风钻，使工作面的压风压力达到5kg/cm²以上。保证一个工作面3～4部风钻同时打眼，在回柱和打眼工序出现平行作业的问题上，打眼优先，确保了工作面打眼节数始终保持在90

节左右。

2．2更新设备  提高一次爆破距离

    工作面爆破受运输设备的影响，一次起爆的节数受到了很大限制，使用溜槽宽度为O．6m的150型运输机，一次爆破平均在12m左右，每班爆破长度仅为72m，若改用溜槽宽度为O．43m的150型窄型运输机，使一次爆破平均长度达到了18m，在定、放炮用时基本不变的情况下，每班爆破长度提高到了108m。

2．3  加大单位面积的装药密度  提高爆破效果

    工作面原采用Φ27mm(O．1kg/只)乳化炸药，在同等眼深的情况下，装药量受封泥长度的限制，无法提高装药密度，爆破效果不理想；后采用了Φ43mm柱齿钻头打眼；使用Φ35mm(O．2kg／只)乳化炸药装药爆破，使单位面积的装药密度提高了一倍；为了增加爆破效果，提高煤炭的爆破自装率，改用反向定炮，收到了很好的效果。

2．4提高装煤效果  减少攉煤工作量

    传统的炮采工艺，爆破后攉煤工序占到了总工时的1／3以上，现采取了特制的高分子网孔挡煤板配备皮带档板加长段，规格为：长×高×厚=1．5×O．7×O．03m及1．5×O．5×O．025m两种(也可根据采高增大或减小高度)。爆破前将档板挡在运输机挡板的上方，固定在第一排单体支柱的外侧，有效隔离了炮道和人行道，使爆破落煤全部集中在炮道内。在工作面装备SQD型双伸缩切顶墩柱，通过大推力移溜器与运输机连接。在运输机靠煤壁侧安装了铲煤板，爆破落煤在大推力移溜器的推动下，被铲煤板铲入运输机，实现机械化装煤。减少人工攉煤工作量80％以上。

2．5  多面生产  减少工序间影响

    为解决炮采工艺工序之间相互制约的影响，布置了71304～71305E顺拉工作面和71302W工作面同时施工，并严格按一个面打眼准备、一个面爆破准备，一个面出煤、支回柱组织生产，做到三面互不干扰。

3   结论

    经过在一300七采十三层煤的炮采工作面生产实践，优化后的炮采工艺减小了职工的劳动强度；避免了工序间交叉影响，提高了工作面的安全程度；使炮采工作面月产由5000t提高到了1．6万t，人工效率由1．2t／工提高到3．8t／工。

作者简介  徐加昌(1963一)，男，汉族，山东泰安人，大学，毕业于山东科技大学；现就职于新汶矿业集团协庄煤矿采煤副总工程师。