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1、1刘庄煤矿快速揭煤技术的 应用摘要：刘庄煤矿-762m 中央回风石门首次揭 13-1 煤，此煤层具有突出危险性，在揭煤过程中使用了一些做法，如采用注料罐快速封孔技术及深孔松动爆破快速揭煤技术，应用效果较好。注料罐快速封孔技术在封孔技术中应用较为先进，最大的特点是快速和封闭性能好，此技术在这次揭煤工程中起到关键性作用。关键词：封孔 测压 深孔松动爆破 揭煤1 矿井概况刘庄煤矿 13-1 煤层瓦斯风氧化带下界面距基岩面平均垂深为 133m，-762m 瓦斯含量 6.0m3/t.r，瓦斯含量梯度为1.m3/t.r.100m 左右。13-1 煤厚 2.41-5.73m，平均 4.24m。13-1煤走向
2、 N105，倾向 SW，倾角 15左右。13-1 煤顶板泥岩，易破碎，底板砂质泥岩。矿井采用中央并列式通风方式，即主井、副井、矸石井进风，中央回风井回风。-762m 中央回风石门方位 N355，巷道断面直墙半园拱，掘进断2面 19.4m2，净断面 17.82m2，支护形式锚网喷，过煤层段架U29 棚，喷厚 140mm。2 揭煤工艺正常施工揭煤过程采取分步实施，从石门工作面距煤层顶(底)板 10m 垂距开始至石门工作面进入煤层底（顶）板 2m止，分别进行如下施工步骤：石门工作面距煤层顶板 10m法距之前，施工地质探煤钻孔，并初步预测突出危险性：煤的瓦斯放散初速度指标（P）和煤的坚固性系数（f）。
3、石门工作面施工至法距 5m 以前，施工穿透煤层全厚的测压（预测）钻孔，测定煤层瓦斯压力（P）、煤的瓦斯放散初速度和没得坚固性系数（f），预测煤层突出危险性，如果有突出危险性，施工排放钻孔进行瓦斯抽排，一段时间后，再进行效果检验直至有效。如无突出危险性，继续向前施工。石门工作面施工至法距 3m 时，施工 3 个钻孔，采用钻孔法测定每个钻孔的最大钻屑量 S 和最大瓦斯涌出初速度 q，预测 13-1 煤层的突出危险性，如果有突出危险性，施工排放钻孔进行瓦斯抽排，一段时间后，再进行效果检验直至有效。如无突出危险性，继续向前施工。石门工作面施工至法距 1.5m 时，再采用钻孔法测定每个钻孔的最大钻屑量
4、S 和最大瓦斯涌出初速度 q，预测 13-1 煤层的突出危险性，如果有突出危险性，施工排放钻3孔进行瓦斯抽排，一段时间后，再进行效果检验直至有效。如无突出危险性，继续向前施工。3 探煤、测压根据煤科院抚顺分院的揭煤设计，在-762m 中央回风石门到达预定停头位置后，开始严格按揭煤防突工艺流程进行探煤、测压工作。第一轮探煤、测压孔数据如下：先后尝试采用三种封孔方法：1#、2#孔用马丽散泵压注马丽散（高膨胀性堵水材料）封孔，3#孔用黄泥人力封孔，4#钻孔采用安徽理工大学研制的注料罐封孔。三种方法对比，第一种方法速度快，但密封效果不好；第二种方法费时费力，效果也不理想；第三种方法速度快，效果好。操作
5、如下：封泥采用过筛的粒度5mm 的干土，封孔前稍加水湿润，拌均，手握能成团即可。提前将注料管（1胶管）伸入钻孔内预定位置，外口固定好，防止甩出伤人。将拌好的土料装入注料罐后送压风，罐内压力迅速上升，持续约 5 秒，操纵阀门将土料打入孔内，每次注入后，将注料管往外拉 0.4-0.5m，如此反复，孔口用水泥砂浆封孔。为补偿气体损失，提高压力上升速度，4上压力表前，每孔内充填 1-2 瓶高压氮气。此轮探煤、测压得出迎头距 13-1 煤法距 14.9m，13-2与 13-1 煤垂距 5.5m，煤层倾角 12o，最大瓦斯压力6.3MPa（4孔）。由于瓦斯压力高，疑是水压影响，公司分管领导、安徽理工大学及
6、抚顺煤科分院专家到现场会诊。将 4孔压力表卸后，仅放水 50L，基本排除了静压水、承压水压力的影响。之后又补打 5孔测水压，但压力表显示为零。为慎重起见，决定继续进尺，在距 13-1 煤法距 6m 时停头，再次布孔测压此轮封孔均采用注料罐压注土料，外口 2m 用水泥封孔。最终压力：3孔 1.70MPa，5孔 1.75MPa。4 揭煤考虑到第一轮打钻时 1#、4#孔过 13-2 煤时均喷孔严重，最大喷出煤量 1.5t，喷出距离达 45m，加之揭煤点在断层带附近，故 13-2 煤层虽然较薄(真厚 0.5m，其中夹泥岩厚 0.1m)，仍采取震动放炮措施揭煤。在距 13-2 煤法距 1.5m 时停头，
7、按震动放炮要求一次揭开 13-2 煤。揭开 132 煤层后，在巷道施工至 13-2 煤层距巷道底板 1.1m 左右时，沿煤层施工超前排放钻孔 5 个，其有效范围控制在巷道断面轮廓线外 4m。5在中央回风石门距 13-1 煤法距 3m 时，施工深孔松动爆破孔 12 个。为保证一次揭开煤层，提前将迎头刷成 5*6m的斜面（与煤层倾角相同 12o），在斜面上布孔三排。1#、5#孔前方遇断层按设计孔深未见 13-1 煤停钻，2#孔、3#孔均穿过13-1 煤底板，4#孔因塌孔严重停钻。决定将 2#、3#孔作为松动爆破后的瓦斯释放通道，剩余的 7 个孔，即6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#孔作
8、为深孔松动爆破孔，装药爆破。7 个松动爆破孔，逐个施工，逐个装药。装药全过程均由放炮队长负责，通风管理、技术人员跟班。爆破药卷采用直径42mm，长 1000mm 的深孔松动爆破控制专用药管，每个钻孔在煤层段装药，即装药长度等于煤层段长度，为保证爆破效果，每个炮眼用两发一段毫秒电雷管和放炮用的胶质线做两个炮头，并用绝缘胶带缠紧，防止短路和断路。装药采用正向装药方式。起爆方式：孔外两发雷管的胶质线并联，7 个孔间串联网路起爆。由于炮孔内有煤渣，在装药前要进行探孔，探孔用专用探孔管进行，在探孔管刚拨出时，立即将专用药管按其自身螺纹一管一管对接地装入炮孔中，注意母线附于管壁侧面，并用胶带固定，以防药管
9、与孔壁的摩擦使雷管脚线脱落。若无法装入，则必须用钻杆透孔，或用压风扫孔。装药6完毕后，采用注料罐将略潮的土料压入孔内。封孔长度为岩石段长度，即药管以外部分全部封实。放炮时井下全部断电撤人，采用地面一台 2*30KW 局扇向中央回风石门供风。放炮地点在风井上口无压风门以外30m 的地面进行。采用 4mm2 专用放炮电缆，电缆长度达1300m，MFB-200 发爆器起爆，爆破前对电爆网路电阻进行了测试。放炮时通风技术人员在监控中心站密切观察瓦斯变化情况，并与矿调度保持联系。放炮一小时后，一个救护小队由矸石井（进风井）下井侦察，现场查看效果理想，斜面岩体被掀开，岩石破碎程度高，顺利揭开 13-1 煤
10、层。5 结论刘庄煤矿首次揭煤顺利成功取决于计划周密，组织得当，措施到位。从揭煤设计到安全防护措施，从采用新工艺封孔到深孔松动爆破快速揭开煤层，均严格按防突细则要求实施。先后设置了压风自救装置、隔爆水袋、避难峒室、反向风门等一整套安全防护措施，并对在风井区域作业的所有人员进行了防突培训及考核。机电部门加强了该区域电气设备的防爆检查。通风部门在打钻、测压、揭煤的全过程安排人员跟班，在揭煤前完成了 KJ90 煤矿安全监控系统的安装调试，加强7瓦斯传感器的调校，每天一次断电试验等。不足之处：由于放炮震动大，导致风筒中途脱节，迎头风量小，加之巷道断面大，风速小，导致炮后中央回风石门瓦斯超限持续时间较长。
