盘江精煤股份有限公司安全监察局 贵州盘州市 553536
摘要：贵州松河煤业发展有限公司对采空区顶板悬顶一直采用炸药爆破处理，由于采空区有大量高浓度瓦斯，如果装药不当，放炮容易产生火源，引燃瓦斯或产生瓦斯爆炸事故。运用岩石膨胀剂预裂技术对顶板进行处理，施工工艺简单、安全可靠，为安全生产提供了保证。
关键词：岩石膨胀剂；采空区悬顶；顶板预裂
岩石膨胀剂一种可以通过理化反应引起体积膨胀的材料，其体积膨胀被应用于材料生产、无声爆破等多个领域。主要通过材料带来的体积膨胀对结构造成破坏。核心：其技术核心为，可控周期、可控数量的体积膨胀。中文名称：膨胀剂；外文名称：expansive material；成分：矾石、生石灰、氧化镁、蓝晶石等；性质：物理化学外加剂。
1工作面基本情况
1394综采工作面布置在130轨道石门以东，走向长1100m，工作面倾斜长160m，工作面上限标高为+1624m，下限标高为+1709m；地表为山沟山坡地形，工作面距地表垂深较大（315-367米），无建筑物及保护物；周边无小窑。工作面上方为6#煤层未被开采，无采空区；该工作面煤厚为1.5m；工作面倾角平均为30°，煤层走向为118°，赋存稳定，含2层夹矸，矸石为深灰色泥质粉砂岩，为焦煤。直接顶为粉砂岩，厚度为7.8m，浅灰色至深灰色，稀密的水平层理。伪底为粉砂质泥岩，厚度为0.5m，灰色，含植物根化石。直接底为细砂岩，厚度为2.3m，浅灰色略带绿色，密集的水平层理。可采储量为38万吨。运输巷、回风巷、切眼均采用锚杆+锚索+钢筋梯+钢筋网支护。
2问题的提出
2.1综采工作面回风巷悬顶面积过大造成大面积瓦斯聚集，当悬顶达到一定面积时顶板会突然垮落将瓦斯压出，引发瓦斯事故。
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2.2职工劳动强度增加。由于悬顶面积大，造成码隔离墙工程量增大，增加了职工的劳动强度。
2.3不利于瓦斯抽采和利用。由于悬顶面积大，码隔离墙过程中容易造成封堵不严实，影响抽采效果。
2.4造成瓦斯超限，影响安全生产。由于抽采效果不佳，割煤过程中容易造成瓦斯超限影响安全生产。
2.5悬顶面积大造成顶板压力大，给顶板管理带来新问题，周期来压易造成支架损坏。
3爆破试验
3.1巷道支护情况
1394综采工作面回风巷断面为半圆拱形，巷道宽4.5m，墙高0.75m，巷道高3m，巷道断面11.32m2，支护方式为锚杆+锚索+钢筋梯+钢筋网支护。锚杆直径为18mm，长度为2.5m，间排距为0.8m。锚索材料为1*7股钢绞线，直径为17.8mm，长度为8.3m，外露0.3m，每排3根锚索，排距2.4 m，垂直岩面布置。
3.2爆破孔设计
在进行岩石膨胀剂爆破时，爆破地点在采煤工作面上偶角，悬顶长度约13m，宽约6 m，面积近78m2。直接顶为粉砂岩，厚度为7.8m，先用锚杆机打设排距、间距1000mm*800mm、3m深的钻孔，每排打5个孔，打设5排。每排打设的第一个孔与下帮距离为500mm。打孔完工经验收合格后，再向空中注入1.5m深的膨胀剂，用黄泥封住孔口（封孔深度为1.5m）。
3.3应用效果
装膨胀剂3-8小时后，采煤工作面上偶角采空区悬顶位置发出不同程度的响声，钻孔附近的部分金属网被撕段，顶板被炸裂，出现明显的裂缝，顶板岩石不同程度被炸落，采煤工作面推进3 m后，顶板全部冒落，冒落位置距支架尾部2.6m，达到了预期效果。
4结论
4.1采用岩石膨胀剂爆破技术能够安全的处理采空区悬顶。
4.2岩石膨胀剂爆破前后，分别对CO、CO2、CH4等气体的浓度进行了检测，各种气体浓度没有发生明显的变化。
4.3岩石膨胀剂爆破后，顶板冒落效果良好。
4.4采用岩石膨胀剂爆破技术，杜绝了在采空区放炮容易产生火源、引燃瓦斯或产生瓦斯爆炸事故。
作者简介：路熙洲（1966—），工程师，一直从事煤矿安全生产技术管理工作，现任盘江精煤股份有限公司安全监察局副处级安全监察员。
论文作者:路熙洲
论文发表刊物:《建筑科技》2018年第1期
论文发表时间:2018/4/8
标签：顶板论文; 工作面论文; 瓦斯论文; 采空区论文; 岩石论文; 膨胀剂论文; 巷道论文; 《建筑科技》2018年第1期论文;