综采工作面初采强制放顶指导意见
为了确保综采工作面初采期间作业人员安全，避免顶板或有害气体伤人事故的发生。

生产管理部结合各矿综采初采强制放顶现况及经验，对综采工作面初采强制放顶（以下简称初采强放）的设计、组织、实施提出如下指导意见，供各矿参考。

一、初采强放炮孔设计参数的确定
初采强放炮孔设计参数包括：布臵方式、炮孔方位角、炮孔仰角、炮孔深度、炮眼间距。

1、布臵方式
公司目前初采强放炮孔布臵方式有下列三种：
方式1：切眼中部单向“一”字形布臵（图1）。

图1：切眼中部单向“一”字形布臵方式剖面示意图
方式2：切眼端部双向“八”字形掏槽布臵（图2）。

图2：切眼端部双向“八”字形掏槽布臵方式剖面示意图
方式3：切眼中部双向“八”字形掏槽布臵（图3）。

图3：切眼中部双向“八”字形掏槽布臵方式剖面示意图
初采强放，考虑到有些矿井采用分组起爆，方式2和3“八”字形掏槽同时起爆炸药量较方式1大一倍，故尽可能采用方式1（切眼中部单向“一”字形布臵）。

2、炮孔方位角
公司目前各矿综采初采强放炮孔水平投影均与切眼中心线平行。

如图4所示，对于分组起爆的综采面，初采强放炮孔施工方位角应与该综采面强放时风流方向一致，即从综采面回风侧开始逐组进行起爆。

这种起爆方式主要有以下优点：
（1）每组炮孔爆破后可为下一组创造自由面，进而提高强放效果；
（2）从回风侧向进风侧逐组起爆，现场指挥人员和爆破工不进入爆破地点下风侧，不会受到有害气体伤害，确保作业人员安全。

图4：综采初采强放炮孔施工方位角示意图
对于初采强放采用整体一次性起爆方式的综采面，炮孔方位角与综采面风流方向无关，但整体一次性起爆炸药量大，同一时间内产生的有害气体多，因此不建议采用整体一次性起爆方式进行强制放顶。

3、炮孔仰角
炮孔仰角的确定，要综合考虑井下装药难易程度和费用经济。

仰角过大，井下装药时药管因自重下滑导致装药难度大，同时最小抵抗线较大难以保证强放效果；仰角过小，炮孔长度大、用药量大、费用大，不经济。

根据大柳塔煤矿多年强制放顶经验，炮孔仰角一般选取30°，因各矿采场条件不同，建议炮孔仰角最大不宜超过35°；采用分组起爆方式的综采面，为保证强放效果，第1组（工作面长度大于300m时也可选第1、2组）炮孔仰角可选取24°～26°。

4、炮孔深度
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炮孔最大深度可按下式计算：
α
sin h L = 式中：
L —炮孔最大深度，单位为m ；
h —炮孔垂直深度，即孔口与孔底高差，单位为
m ； α—炮孔仰角，单位为°。

查阅距离切眼最近的钻孔柱状图，根据顶板岩层的岩性、厚度、强度确定顶板关键层，再根据关键层距开采煤层厚度确定炮孔垂直深度h 。

炮孔仰角的选取遵上所述。

为保证强放效果，每组可由深度不等的炮孔组成，如深度分别为20m 、24m 、28m 的炮孔组成一组，小深度的炮孔最小抵抗线小，爆破后顶板比较容易垮落，可为后面几组爆破创造有利条件。

5、炮眼间距
根据各矿初采强放经验，考虑顶板岩性、硬度、强度、完整性等因素确定炮眼间距。

对于顶板硬度和强度不大、完整性较好，易垮落的综采面或有辅助切眼的综采面，炮眼间距一般在7～10m 范围内选取。

炮孔分组不大于50m ，每百米起爆次数至少为2次。

对于顶板硬度和强度很大、完整性相当好，极不容易垮落的综采面，炮眼间距可选6～7m 。

炮孔分组不大于25m ，每百米起爆次数至少为4次。

二、装药工艺
1、地面装药
为了更加方便地将炸药装入已施工好的炮孔中，初采强放前在地面按照已施工好的炮孔深度装药做好药包。

图5：药包结构示意图
如图5所示，药包由炸药段和炮泥段组成，炮泥段又分为管炮泥和散炮泥。

炸药段长度根据炮孔深度和装药系数确定，根据公司各矿强放经验，一般装药系数取0.6～0.8。

散炮泥段长度不得小于2m。

具体地面装药工艺过程如下：
（1）先将φ75mm的PVC管截成2m长（炸药段长度若为奇数，则需要1根1m的和若干2m的组成），然后在每根管子的一头套上管接头并固定牢靠。

（2）将导爆索（为可靠其间，建议用2根）穿于PVC管内，位于炮孔底部的PVC管与导爆索必须用铁线绑扎固定。

（3）将已穿好导爆索的每组管子折叠起来，并捆绑固定。

将同一头的管子口用封口纸卷堵塞，封口纸卷可用装炸药的纸箱裁剪成长方形纸条卷成。

（4）将每组管子竖立放臵，封闭的一头向下。

然后将一定数量的炸药从上口装入管中，装完为止，再用与上述相同的方法封堵管子上口。

管炮泥的制作，也采用1m或2m的PVC管，将黄泥填入管中并捣实。

2、井下装药
将已装好的成捆药包运到井下，按顺序将每根药管缓慢推入炮孔中，- 4 -
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再依次用管炮泥和散炮泥将孔口封堵，最后用大木楔子将孔口封堵牢靠。

三、井下连线及强放步距
1、连线方式
井下连线与强放炮孔起爆方式有关，各矿目前起爆方式有两种：整个工作面一次性起爆和分组起爆。

整个工作面一次性起爆，即工作面所有炮孔依次采用串联的接线方式同时起爆，该方法一次爆破所用炸药量大，产生的有害气体量大，强放时工作面产生飓风大，爆破时各炮孔之间的爆轰波相互影响，强放效果不理想，不建议使用该方法。

分组起爆，即每组内的炮孔使用（为保证爆破可靠性，每个炮孔至少使用2个）段发雷管，每个炮孔的雷管相互并联，每组内的炮孔采用串联方式连线，由敷设于支架行人过道中的母线连接于起爆器进行爆破；然后分别连接第2、3、……逐组进行爆破。

（详见图6）
1—炮孔；2—炮线；3—母线；4—起爆器 2、强放步距
强放步距就是初采强放时工作面的推进距离，关系到放顶效果好坏。

强放步距偏小，达不到预期放顶效果，并对支架有一定破坏；强放步距偏大，顶板容易离层掉渣或冒顶，井下装药期间对作业人员安全有威胁。

所
以要合理掌握井下实际情况，必须根据切眼顶板状况、支护强度、顶板岩性和硬度等确定，一般为4～7m。

四、综采初次强放相关安全技术措施
1、地面装药人员必须经过专门培训并且熟悉爆破材料的性能，装药时必须穿棉布或抗静电衣服，不得抽烟，不得携带烟火，搬运炸药要轻拿轻放，导爆索只能用快刀切割，严禁冲击挤压。

2、地面装药需在专门的场所进行，周围50米内要设好警戒，禁止无关人员及车辆进入。

3、炸药、雷管及导爆索装、运，按《煤矿安全规程》第310～314条的有关规定执行。

4、运输炸药的车辆要低速平稳运行，在拐弯、变坡处及路面不平整的路段，时速不超过10千米/小时，防止已装好的药包损坏。

同时，运送炸药车辆必须在专人监护下行驶，其他人员不得乘坐。

5、雷管和炸药必须分装分运，且雷管必须由爆破员亲自运送和保管。

6、井下装药前必须切断工作面和回顺内所有电器设备的电源。

7、井下装药前必须清理支架后的杂物，使切眼内保持畅通，检查并处理切眼内的顶板、煤壁、支架顶梁和掩护梁处的活煤活矸后方可作业。

8、严格执行“一炮三检”和“三人连锁”制度。

9、井下装药必须在安全管理人员现场监护下进行，同时必须由专人现场统一指挥。

10、绑扎雷管和连线前，必须切断工作面所有电器设备电源。

11、绑扎雷管、连线、检查线路等工作由爆破员一人完成，不准多人
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连线。

连线时，非工作人员必须撤出。

12、爆破前必须撤离工作面下风侧所有作业人员，然后安排专人在可能进入工作面下风侧巷道的所有入口处设臵警戒并将警戒情况及时汇报矿调度室。

13、综采面强放爆破必须由矿领导现场指挥，待询问调度室确保所有警戒已全部设好后，方可下令起爆。

14、爆破员接到爆破命令后，必须发出爆破警号或鸣哨，至少再等5S才可起爆。

15、爆破后，待工作面的炮烟被吹散后，确认工作面安全后，爆破工、瓦斯员、班组长及矿领导等人员方可进入工作面继续进行爆破作业。

强制放顶完毕后，等工作面的炮烟被吹散，有害气体和粉尘浓度经检测符合《煤矿安全规程》要求，经作业现场安全检查合格，征得现场矿领导同意后，其他人员方可进入工作面正常作业。

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