近日,西铭矿在48700工作面8号煤层成功实施坚硬顶板预裂爆破技术,有效破解顶板悬顶难题,保障了矿井安全生产,提高了资源回收效率。
48700工作面8号煤层的直接顶为完整坚硬的石灰岩,平均厚度达2.81米,普氏坚固性系数高达15,这种顶板极难自然垮落。大面积悬顶不仅阻碍采空区通风,易造成瓦斯积聚;还会将上覆岩层压力转移至煤柱及巷道,致使围岩变形严重,大幅增加维护成本。更严峻的是,顶板突然垮落可能引发飓风,严重危及人员与设备安全。“之前两端头悬顶面积一大,支护工作就特别频繁,工友们劳动强度增大,安全风险也随之升高。”综采一队队长田彦德回忆道。
面对这一难题,西铭矿果断引入并成功实践顶板预裂爆破技术。该技术通过定向爆破,在顶板中形成贯穿性主裂缝。高压气体顺势侵入岩层层理与节理面,产生“气刃效应”,促使岩体沿弱面拉伸破裂,从而实现顶板精准弱化。同时,该技术运用多次微差爆破工艺,使震动波在顶板内部叠加,造成晶界疲劳损伤,岩体强度显著降低,普氏系数从15降至4—6,顶板可垮落性大幅提高。
“这项技术成功的关键在于精准设计与可控执行。”综采一队技术副队长张庆林介绍,“我们精确计算装药量,合理规划布孔方式,确保能量释放恰到好处,实现‘炸得开、垮得下、影响小’的目标。”
从实际应用效果来看,该技术成效明显。工作面两端头悬顶问题得到有效解决,采空区充填率提高,巷道及煤柱稳定性增强,围岩变形得到控制,维护成本降低。更为重要的是,彻底消除了悬顶突然垮落带来的安全威胁,真正做到“保安全、稳生产、强经营、防风险”。
●赵洁