浅谈炮采工作面的安全管理

摘 要：在煤矿开采时，炮采工作面容易发生飞块伤人、冲倒支架以及堵住下出口等一系列的安全事故，因此对炮采工作面的安全管理非常有必要。本文就大倾角煤矿炮采工作面的安全管理技术进行了探讨，为炮采工作面的安全性提供了可以参考的依据。

关键词：炮采 大倾角 工作面管理

中图分类号：TD23 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）04（b）-0130-02

随着我国经济的快速发展，市场中对能源特别是煤炭的需求也在大幅度的提升。煤炭生产中机械化的水平不断提高，但是仍然有很多煤矿采用爆破技术，特别是在赋存大量倾斜煤层和复杂煤层的环境下，开展爆破技术实现的开采时非常必要的。

1 爆破采煤的要求及其支护原则

对于顶软、底软以及煤软的煤层通常采用爆破的方式进行开采，对于底板倾角大于30°的炮采工作面来说，其生产过程中的安全管理难度非常大。这是因为在开采过程中煤矸的自溜冲击力大，容易发生飞块伤人、冲倒支架、窜矸以及堵住下出口等一系列问题。另外由于煤层顶板的正压力较小，在爆破的过程中其下滑力较大，支架的稳定性较差，容易出现倒棚冒顶等现象。所以爆破采煤过程中药尽量做到不崩倒、不损伤支柱，并且避免把煤岩压碎成粉的要求。为了提高炮采过程的安全性，支护参数和支护形式必须满足护、稳、控三个基本原则。护是指顶板要采取支护相结合，以护为主，最大限度的消除煤壁片帮，顶板抽、漏、冒等事故；稳是指支架要有足够的稳定性，以保证整个支护系统的刚度，增加支柱的增阻性能，杜绝冒顶事故的发生；控则是要控制支柱的钻底量，从而有效控制顶板离层和底板的下滑，使其起到良好的被支撑状态[1]。

2 影响爆破效果的因素

（1）煤层的强度。煤层的强度越高，其完整性越好，煤矿本身抗压、抗拉和抗剪强度越大，爆破时不容易破碎。

（2）地质构造。在煤层中断层、褶曲以及裂隙等都是其比较薄弱的地方，在爆破过程中会导致爆生气体和压力的泄露，降低爆破能的作用。另外这些薄弱面还破坏了煤体的完整性，爆破时煤层容易出这些薄弱面处破裂和崩落。一般情况下，垂直层理、裂隙爆破时，比较容易破碎且块度较小；而平行于或者顺着层理、裂隙的爆破则比较困难且块度较大。

（3）顶板压力，煤层被开采出来后，作用在围岩上的应力就会重新分配，其中作用在每层和研石上的垂直应力则主要来源于覆岩层的重量。

为了提高爆破效果，我们可以通过降低炸药单耗，正确设置爆破网孔参数以及合理布置炮孔、改变装药结构等一系列措施来保证煤矿爆破的效率。为了更好的保证炮采过程中煤矿的安全性，我们还需要对炮采工作面的安全管理进行探讨。

3 炮采工作面安全管理的关键

在爆破采煤时煤矿的通风情况较差，经常会出现局部瓦斯积聚，导致瓦斯爆炸；安全意识较差的职工在进入作业地点时走面前或者刮板输送机等，导致面前危岩悬矸伤人或刮板输送机运转伤人以及爆破不及时等安全隐患，在工作过程中必须要及时清理人行通道，确保煤矿内通风正常以及及时对炮眼进行清眼和验眼等措施来保证煤矿生产的安全性[2]。

3.1 工作面爆破管理

爆破管理是煤矿安全生产管理中的重点，在爆破过程中通常采用以下措施：

（1）煤矿内炸药的安装、线路的设置以及起爆工作都必须由专人负责，在执行爆破任务前一定要严格执行“一炮三检制”。

（2）装配炸药时要选择支架和顶板完好的地点，且避开井下电气设备以及导电体。

（3）井下炸药只装配一个起爆器，且要实行“三人连锁放炮制”。其中班长负责采面支护安全、工作面输送机断电和撤人警戒工作；瓦斯检查员负责检查瓦斯是否正常以及防尘等；放炮员负责炸药的引爆。放炮完成后，三个负责人还要依次检查其负责的区域是否安全，如发生拒爆和残暴时要由放炮员现场指挥，按照《煤矿安全规程》的要求排除隐患[3]。

3.2 煤层顶板管理

（1）在工作面开采的前三硐全部采用手镐落煤，初次放顶期间则只选择震动炮。另外还要控制其打眼的角度，使炮眼底部距煤层顶板大于400 mm，装药量小于0.3 kg/眼。以减少放炮过程中对顶板的震动，保持顶板的完整性。

（2）根据煤矿中顶板、支护以及地质构造等的具体情况，确定一次起爆的长度。实际应用中一次起爆的长度不得超过5 m。

（3）放炮后要设置挂梁以及临时点柱，以保证顶板的安全。

（4）拉茬时打好拉茬柱，设置好护身板，全面采用大笆挡帮，上挂到顶梁，下挂到底板，大笆沿倾向方向压茬不小于200 mm，大笆沿垂直顶底板方向压茬不小于100 mm，防止采空区窜矸造成安全隐患[4]。

3.3 工作面支护管理

（1）工作面基本支架使用2.5 m单体支柱和1.0m金属铰接顶梁，采用中定位走向直线棚“四、六”排管理，棚距500±500 mm。

（2）工作面正常回采时，在最后的2排支柱中间加打两排一个直径为200 mm的半圆木为梁，3个2.2m单体支柱做腿的顺山挑棚，以增加挑棚抗顶板下滑的能力。

（3）工作面采用孔径40 mm的圆形塑料网，长800 mm，直径40 mm的塘材棍均匀背顶，要求每棚不少于5根塘材棍[5]。

（4）在设立支柱前还要挖不小于200 mm的腿窝，并且铺设直径为40 mm的原型塑料网，以升柱时对支柱柱根和底煤的下滑情况。

（5）单体支柱还要穿直径300 mm的铁鞋，以保证单体支柱的初撑力大于90kN每棵。

3.4 上下出口管理

（1）为了保证煤矿的安全其下出口的倾斜长度要大于3.5 m，超前工作面2.0 m。并且采用一根2.2 m的单体支柱和1根1.0 m的限位梁形成直线棚，适当降低采煤高度，为工作面支架提供横向稳定基础。

（2）煤矿上出口的倾斜长度要大于 2.5 m，超前工作面1.0 m，跟下出口一样采用1梁1柱走向的直线棚进行管理。

（3）对于煤矿上下出口处还要加强其风、机巷以及工作面交界处底煤的管理，铺设严密的底网，以防止底煤的松散和塌落。

（4）在放炮时还要确定机巷输送机的正常运转，保证煤矿下出口的畅通。

3.5 安全设施与安全管理

在煤矿爆破时要严格使用三板两绳。其中三板是指闸煤板、护身板以及安全脚手板；两绳指支柱防倒绳和顶梁防倒绳。为了保证爆破时的安全性，闸煤板和护身板要采用2 mm厚的铁皮和2寸长的铁管制成。

（1）闸煤板，一般闸煤板的长度为 1.5 m，宽度要大于600 mm，在采煤道中沿着煤壁向采空区侧每10～15 m距离设置一块，以达到缓冲下滑煤块的冲击力和控制放煤时的煤量。

（2）护身板，护身板的长度要在1.5 m，宽度要大于1.0 m，并且每茬的最下一棚处要设置走向支设，以防止煤矸下滑对下茬作业人员造成碰伤。

（3）安全脚手板，安全脚手板要采用四棱木，设置在人行道内，每棚设置一块。设置安全脚手板的目的是便于人们行走和保护底煤，保持支柱和支护系统的稳定性。

（4）支柱防倒绳，在工作面和巷道内的所有支柱都要用棕绳或者钢丝绳系牢，并且栓紧在上下端头处，以实现有效防倒[4]。

（5）顶梁防滑绳，为了防止铰接梁下窜伤人，每10棚就要采用直径为7 mm的钢丝绳穿在一起，并且跟支柱系在一起。

4 结论

一般情况下三软煤层都采用爆破开采的方式，爆破过程中出现事故的概率较高。为了保证开采过程中煤矿和工作人员的安全性，必须对炮采工作面进行有效的设置，提高炮采工作的安全管理。本文从爆破、煤层顶板、工作面支护、上下出口以及安全设施管理几个方面进行了论述，保证了煤矿开采过程中的安全性。

参考文献

[1] 秦豹，蒋虎.浅谈炮采工作面的安全管理[J]，科技信息，煤矿天地，2007（23）：272.

[2] 蔡永，张继华，孙卓磊.薄煤层炮采工作面爆破技术应用与安全管理[J].山东煤炭科技，2010（4）：193-194.

[3] 马维新.三软条件下大倾角炮采工作面的管理[J].科技向导（企业管理）2013（5）：270，300.

[4] 李本成.论大倾角中厚煤层炮采工作面安全管理[J].法制与经济，2008，10：114-115.

[5] 张敦利.浅谈三软大倾角炮采工作面的技术管理[J].煤矿开采，2005（4）：35-36，51.