中文名 | 地面鉆孔放頂法 | 外文名 | The top of the ground borehole |
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學(xué)????科 | 煤炭工程 | 領(lǐng)????域 | 能源 |
特????點 | 安全可靠、施工方便 | 優(yōu)????點 | 放頂效果好 |
使相鄰孔爆破后產(chǎn)生的漏斗相切,或者使孔間爆破裂縫能互相溝通是確定孔距的宗旨 。
在炮孔直徑已定的情況下,提高藥包直徑和裝藥密度,才能達到提高破巖壓力的目的。藥包直徑以97%的比例與藥壺直徑相配合為佳。
地面鉆孔放頂方法是從地面向待放頂區(qū)域內(nèi)的頂板打鉆孔,然后向孔內(nèi)裝藥放炮,迫使頂板塌落。這種強制放頂法的工藝過程是:
(1)在地表標(biāo)定出井下待放頂采空區(qū)的位置及范圍;
(2)確定地表鉆孔的位置、距離及分布方式;
(3)從地表向井下打鉆孔,孔徑一般為100mm左右,孔距應(yīng)根據(jù)實際條件,可確定為20m左右;
(4)當(dāng)鉆孔打到設(shè)計位置后,在孔底擴孔造藥壺,以加大孔內(nèi)有效位置處的裝藥量,提高鉆孔的破頂效率;
(5)封閉孔,聯(lián)線放炮,使頂板破壞垮落 。
這種方法的特點是安全可靠,施工方便,放頂效果好,對井下生產(chǎn)的影響少;但工藝復(fù)雜、成本較高。一般適用于距地表較淺,井下作業(yè)空間小的已采空但頂板大面積懸而不冒;或者是實行人工井下強制放頂,但效果不理想的采空區(qū)大面積懸頂?shù)姆彭斕幚?。該方法尤其適合人員無法進入的刀柱法所形成的老采空區(qū)懸頂區(qū)放頂。
采用長柱狀及吊炮爆破時,裝炮藥量根據(jù)藥包長度及直徑來決定,一般為8.5-9.0kg/m。
孔底厚度與爆破效果有關(guān),太厚使最小抵抗線值增加,不利于爆破。一般孔底(封底)厚度選在2-4m之間為好。擴孔爆破時,向上的爆破作用較大,因此,孔上方的封口段長度應(yīng)選大些,一般選20m左右為好 。2100433B
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東二回北幫鉆場瓦斯抽放鉆孔設(shè)計 一、現(xiàn)場概況: 東二回毛斷面為: 5.7m*4.3m,斷面積為 24.51m2;東二回九橫川至十一橫 川長度為 230m,為保證東二回北幫瓦斯含量降到 8m3/t 以下,現(xiàn)對東二回北幫進 行瓦斯抽放。 二、鉆孔布置及參數(shù) 1 、鉆孔布置地點; (1)東二回九橫川至十一橫川北幫作為鉆孔布置地點。 2.鉆孔參數(shù): 東二回北幫鉆場共設(shè)計 690個抽放鉆孔:按五花眼布置,分為上、中、下三 排,上排 230個,下排 230個,中排 230個平均分布,間距 0.4m,排距 1m,上 排鉆孔中心距底板 1.6m;中排鉆孔中心距底板 1.2m;下排鉆孔中心距底板 0.8m, 上排、中排、下排鉆孔傾角向下 1—3度,方位角 0度,孔徑 94mm,鉆孔深度 104m。 三、施工機具: 鉆孔施工用 K5型鉆機,鉆機施工嚴(yán)格按照《鉆機操作規(guī)程》 。 四、區(qū)域瓦斯含量及預(yù)計抽放量
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針對峰峰集團大淑村礦的實際地質(zhì)條件和瓦斯情況,設(shè)計了頂板水平長鉆孔進行瓦斯抽放的技術(shù)方案,并實測了瓦斯抽放量及抽放對工作面回風(fēng)和上隅角瓦斯涌出的影響。研究結(jié)果表明,只有將鉆孔至打采空區(qū)的冒落拱上方裂隙發(fā)育帶內(nèi)才能取得良好的抽放效果,頂板水平長鉆孔代替尾巷是一種治理煤層瓦斯安全、經(jīng)濟的方法,尤其對采掘接替緊張的礦井,其優(yōu)越性更為突出。該技術(shù)為有效地利用瓦斯和礦井瓦斯治理提供了有效的技術(shù)手段。
常用的放頂方法有排柱放頂、無排柱放頂、墩柱放頂。其中排柱放頂較為常用。
排柱放頂是指放頂前,工作面放頂線超前回撤支柱一定距離支設(shè)密集支柱作為放頂排柱,撤除特種支架以外的支架后,懸空的頂板隨即折斷崎落的放頂方式。排柱放頂適用于直接頂比較穩(wěn)定而基本頂來壓明顯的采煤工作面。
全部充填法是指用充填材料全部充填采空區(qū)的巖層控制方法。全部充填法按照向采空區(qū)輸送材料的特點分為自重充填、機械充填、風(fēng)力充填、水力充填等。目前我國除部分急傾斜煤層應(yīng)用自重充填法外,其余均采用水力充填法。全部充填法適用于建筑物下、鐵路下、水體下和承壓水上的煤層開采。
局部充填法是指用充填材料局部充填采空區(qū)的巖層控制方法。使用局部充填法時,用人工砌筑的矸石帶支撐直接頂及基本頂,借以減輕頂板對工作面的壓力。研石帶寬度一般為4-6m,研石帶間距為8-22m。局部充填法只適用于頂板巖層堅硬的薄煤層。
媒柱支撐法是指在采煤工作面的采空區(qū)中,留適當(dāng)寬度煤柱以支撐頂板的巖層控制方法。煤柱的寬度和間距,主要是根據(jù)頂板巖石性質(zhì)和煤層硬度確定。在實際工作中,煤柱的寬度一般為4~10m,煤柱間距為40~60m。煤柱支撐法適用于頂板巖層堅硬的煤層。 2100433B
在突出危險煤層掘進時,為排放煤層氣,改變煤體的應(yīng)力狀態(tài),防止煤(巖)與煤層氣突出,在工作面前方煤體中鉆鑿的大直徑鉆孔2100433B
1.工作面長度和采高
緩傾斜滑移支架放頂煤工作面和中厚煤層工作面相比,增加了移架、移溜和放頂煤工序。在相同條件下,工作面推進速度會降低。工作面頂板下沉量和支柱載荷相應(yīng)增大,不利于工作面頂板控制。因此,滑移支架放頂煤工作面應(yīng)適當(dāng)縮短工作面長度,其長度一般保持日開一幫為宜?;浦Ъ芊彭斆汗ぷ髅骈L度一般為60-80m,最長達105m。急傾斜滑移支架水平分段放頂煤工作面的長度為煤層厚的水平投影。
滑移支架放頂煤工作面開采高度過大和過小都不利于這一采煤方法效益的發(fā)揮。據(jù)調(diào)查,我國緩傾斜放頂煤工作面開采高度一般為煤層厚度,其采高通常為5-10m,急斜滑移支架放頂煤工作面的水平分段高度一般不大于10m。
2.工作面落煤與支護
滑移支架放頂煤的工作面的開采主要以炮采為主,工作面循環(huán)進尺多數(shù)為0.8m;也有的礦井采用采煤機落煤,采煤機截深0.6m。在放頂煤工作面采用采煤機落煤雖然減輕了工人的體力勞動,提高了落煤效率,但由于滑移頂梁液壓支架自移的機械化的程度低,移架操作復(fù)雜,以及放頂煤工作面開采是以放頂煤為主,放煤時間長,采煤機利用率低。因而,滑移支架放頂煤工作面采用采煤機落煤并未顯示出明顯的優(yōu)越性?;浦Ъ芊彭斆汗ぷ髅娌捎没祈斄阂簤褐Ъ芎徒饘倬W(wǎng)支護,應(yīng)用廣泛的是“—”字型滑移頂梁液壓支架,工作面采用金屬網(wǎng)護頂,金屬網(wǎng)由方格網(wǎng)向菱形網(wǎng)過渡。
3.工作面放煤
放頂煤步距和放煤方式直接影響著放頂煤工作面的煤質(zhì)和煤炭回收率,放煤步距過小會導(dǎo)致煤炭含矸率高,放煤步距過大會降低煤炭回收率。因此,確定合理的放煤步距和放煤方式是放頂煤工作面的關(guān)鍵所在。
滑移支架放頂煤工作面的放煤步距受工作面開采循環(huán)進尺的影響,一般采1-2幫(即0.8-1.6m)放一次頂煤。但部分礦井放煤步距達4-4.8m,其放煤步距較大的主要原因是工作面長度短,推進速度快,頂煤冒落步距較大所致。
放頂煤工作面的放煤方式從理論上講,采用多輪順序(或多輪間隔)放煤效果較好,但由于這種放煤方式操作復(fù)雜,因而在滑移支架放頂煤工作面一般采用單輪間隔一次全量放煤的放煤方式,放煤口間距1.5-2.0m,放放煤口規(guī)格400mm×400mm 。