［摘 要］ 平煤股份十矿在 24100 工作面埋深较大、地应力相对较高的情况下开展采煤活动，在常规采煤工艺的基础上，通过实施松动爆破技术措施、组织措施及安全措施等，有效地降低了工作面前方的地应力，解决了 24100 工作面应力大、动力异常显现等难题，保证了工作面回采期间的安全生产。
1 工作面概况
       24100 工作面位于平煤股份十矿 - 320 水平己四采区，开采已北 16 煤层。工作面有效走向长808.6 m，倾斜宽 134.4～137.8 m，煤层倾角 10.2～16.7°，工作面煤层储量 53.6 万 t。工作面标高- 622～- 664 m，工作面埋深 844～897 m。工作面埋深大，地应力相对较高。
2 松动爆破方案
       为了保证工作面回采期间的安全生产，消除采面前方应力集中，有效降低工作面前方的地应力，需在工作面前方实施松动爆破注水安全技术措施。松动爆破是在工作面前方向煤体深部的高压力带打深度较大的炮眼，装药爆破后不抛掷煤体，爆破后在炮眼周围形成破碎圈和松动圈，如图1 所示。
       爆破后，煤体破裂松动，消除了煤质软硬不均现象，在工作面前方形成较长的低压带，使工作面前方应力集中带移向煤体的更深部位，起到卸压的作用。松动爆破技术是充分利用爆破能量，使爆破对象成为裂隙发育体，不产生抛掷现象的一种爆破技术［1-3］。它的装药量只有标准抛掷爆破的 40%～50%。
3 松动爆破实施
       松动爆破，必须进行专门设计，报矿总工程师批准。爆破作业由专人负责指挥，专职井下爆破工实施并做好记录。
3.1 松动爆破参数设计
（1）该工作面松动爆破钻眼深度 13.5 m、孔径89 mm。
（2）松动爆破孔：每孔装 12 卷（400 mm/ 卷）三级煤矿许用炸药，每 3 卷为 1 组，捆绑后放入PVC 管中，如图 2 所示。煤矿许用雷管 3 个，管口处将脚线引出。

（3）连线方式：采用大串联方式连线（单孔内雷管脚线并联）。
（4）封孔：松动爆破炮眼装药后，向外依次装 入水炮泥、沙管、封孔器等，眼口必须封满捣实。
（5）松动爆破措施根据注水钻孔施工循环，每3 d 进行 1 次松动爆破。
（6）根据试验效果逐步减少沙管长度，最终用水炮泥全部代替沙管。
3.2 松动爆破组织措施
       松动爆破工作环节多，一旦粗心大意容易留下安全隐患。
（1）成立 24100 采面松动爆破试验小组，由防突区主负责，通风区、采煤区、安检区、放炮队、施工单位、救护队、瓦检队配合，并安排专人参加松动爆破小组负责爆破作业。松动爆破小组办公室设在瓦斯工作室，由防突区和采煤区各指派 1 名业务骨干担任负责人。
（2）施工单位提前准备好松动爆破所需材料，备足备够，并运到工作地附近。
（3） 爆破工携带足够的煤矿许用爆破器材和爆炸物品。
（4） 爆炸物品库对松动爆破所用的爆炸物品要单独存放，单独建账立卡，单独管理。
3.3 松动爆破技术措施
（1）钻孔施工。松动爆破钻眼布置在己 16 煤层中。在钻眼过程中，应尽量避免眼口扩大。每个松动爆破炮眼钻完后，必须排净炮眼内的粉尘。松动爆破炮眼眼口附近 0.5 m 范围内如果有注水钻孔或其他钻孔，必须用长度大于 0.6 m 的黏土炮泥封实。
（2）装药。每个松动爆破炮眼内分段及炮眼间分段应严格按照施工组织措施施工。药管（爆炸管）制作时将 12 卷三级煤矿许用炸药按每 3 卷为1 组分 4 组捆绑装入 PVC 管内，3 个起爆药卷按并联方式连接，在管口处将脚线引出，两端用黏土炮泥堵严，确保药卷在管内固定并亲密接触；水炮泥管制作时将合格的水炮泥装入 2 m 长的PVC管内，两端用黏土炮泥封堵捣实；沙管制作时将合格的沙子装入 PVC 管内，两端用黏土炮泥封堵捣实。药管的制作及装药均由爆破工一人独自操作，施工单位提供条件，封孔工作可由施工单位负责，爆破工配合；松动爆破孔如不能装药至孔底（13.5 m）时，要根据装药深度增加沙管和封黏土炮泥长度，相应减少水炮泥长度。
       松动爆破钻孔内装药顺序依次为：药管、水炮泥管、沙管、封孔器，封孔器距炮孔口 1.5~3 m 位置。松动爆破钻孔内装药及结构如图 3 所示。

（3）封孔。按顺序要求将合格的药管、水炮泥管、沙管依次送入眼底后，开始封孔。先对封孔器进行外观检查，检查完毕将封孔器轻轻推入孔中并连接直径 10 mm 高压水管，待封孔器送入达到指定位置后再进行注水封孔，注水压力应控制在8~9 MPa；待注水封孔器涨开后持续 2~3 min 关闭保压阀门，封孔人员用手抓住封孔器注水水管向外拉，如拉不动，说明封孔器封孔严密，如将封孔器拉出或本孔出水，说明封孔失败，可用黏土炮泥代替封孔；采面松动爆破钻孔外口封黏土炮泥段不小于 1.5 m；封孔器如不能正常使用（封孔器破损、封孔不严密、因孔内变形不能送入预定位置），可改用黏土炮泥代替封孔，黏土炮泥必须捣实。
（4）连线。连线工作由专职爆破工操作，其他人员严禁连线作业，现场班组长负责监督；松动爆破采用大串联方式一次起爆；起爆之前，爆破工要认真检查爆破网络，并对爆破网络进行全电阻测试。
（5）停电撤人，警戒起爆。爆破前由瓦检工负责联系，将工作面动力电源全部切断；起爆地点设在采面机巷距切眼不低于 100 m 外压风自救处，只有爆破工、瓦检工、施工队班（组）长或跟班干部、救护队监护人员在此执行爆破任务；由当班干部或班组长组织采面和机风巷其余人员全部撤离到机风巷车场新鲜风流处，并安排专人负责警戒；爆破工接到起爆命令后，先发出爆破警号，爆破警号发出 5 s 后再进行起爆；起爆后瓦检工及时向瓦斯调度询问瓦斯监测探头的变化情况，救护队员监视采面爆破后有无灾害情况及时向调度室汇报，若异状立即采取措施。
（6）验炮。起爆 30 min 后，首先由救护队员查看工作面安全状况，确认安全后，才允许班（组）长、爆破工、瓦检工 3 人执行连锁验炮，并做好各自的记录；施工队班（组）长配合爆破工重点检查有无拒爆，逐孔进行检查并做好记录；对顶板情况、煤壁变化情况及周围孔口的变化情况等，也要重点进行检查并记录；验炮时应重点对封孔器进行检查，首先查看封孔器是否封孔严密，如封孔严密，应进行泄压取出，取出后查看封孔器外观是否有破损，如无破损应妥善保管以备下次使用，并做好记录；经验炮确认无危险后，方可撤离警戒恢复工作面电源；验炮后对封孔器封孔的松动爆破钻孔进行注水作业，并对注水时间、压力、注水量做好记录，建立台账；工作面在执行松动爆破措施过程中，如出现拒爆现象，且现场无法处置，验炮人员应立即向生产调度汇报，成立拒爆处理小组，制定专项拒爆处置安全措施。
3.4 松动爆破安全措施
（1）采用松动爆破时应有救护队员值班，为了防止延期突出，爆破后至少等待 30 min 方可进入工作面。
（2）警戒和起爆的安全距离，根据突出危险程度确定，但不得少于 300 m。
（3）装药管和封孔时，要统一指挥，避免配合不好造成脚线拉断。
（4）爆破时所有人员要严格执行“一炮三检”及“三人连锁”爆破制度。
（5）起爆前，必须向瓦斯调度汇报，瓦斯调度注意监控工作面回风流瓦斯变化情况。起爆后，瓦检工到工作地点检查瓦斯浓度后向瓦斯调度汇报，瓦斯调度做好专项记录。
（6）起爆后，救护队员对采面有无灾害情况进行监视。如果出现火灾，立即使用灭火器进行灭火并报告调度室。如有其他灾害，立即组织人员撤离并向调度室汇报。
（7）施工队松爆记录内容包括：时间、地点、炮眼数量、炮眼位置、炮眼深度、炮眼角度、装药位置、装药量、封孔器封孔位置及封孔情况、眼口周围情况、支护情况、有无被保护设备等。
（8）爆破工的记录内容包括：时间、地点、炮眼数量、炮眼位置、炮眼深度、炮眼角度、装药位置、装药量、炮眼总数、雷管总数、装药总量、脚线有无损伤、连线方式、爆破前后网络电阻、爆破声音是否正常等。
（9）避灾路线：风巷→己四轨道下山（己四运输机下山）→- 320 大巷→乘人斜井→井上；机巷→己四轨道下山（己四运输机下山）→- 320 大巷→乘人斜井→井上。
4 结 语
       随着开采深度的增加，煤岩体中的自重应力也随之增加，煤岩体也更容易变形和积聚大量的弹性能，煤岩体的力学行为特征发生了显著的变化，出现“三高一扰动”，突出和冲击地压发生的可能性也随之增大。利用松动爆破消除工作面前方应力集中，成功地解决了这一难题，有效地降低了工作面前方的地应力，保证了工作面回采期间的安全生产。实例观察，利用松动爆破消除工作面前方应力集中技术是成功的，取得的效益也比较明显，这为同类条件下煤矿作业提供了经验，此技术值得推广和应用。
［参考文献］
［1］易善刚. 煤矿井下爆破作业安全培训教材［M］.徐州:中国矿业大学出版社，2016.
［2］赵伏军. 松动爆破在煤矿开采中的应用［J］.爆破, 2002,19（1）:40- 42.
［3］赵伏军，冯涛，罗章. 顶煤松动爆破技术的研究［J］.煤炭科学技术，2002，30（11）:1- 3.

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