強制放頂採煤方法是指在開採堅硬頂板下煤層時，為減小採空區大面積懸頂對采場及人身的威脅而向煤層頂板打深鑽孔、爆破，從而使堅硬完整的頂板離層、開裂以至軟化。根據人工強制放頂管理頂板套用的場所的不同，分長壁式強制放頂和短壁式強制放頂；按照強制放頂軟化頂板的作業場所的不同，分地面鑽孔放頂和井下鑽孔放頂；按照放頂與回採工作間的時空關係，分預先放頂法和同步放頂法。
基本介紹
- 中文名：強制放頂開採
- 外文名：Forced roof mining
- 學科：煤炭工程
- 領域：開採
- 方法：分預先放頂法和同步放頂法
- 作用：使堅硬完整的頂板離層、開裂
簡介,人工強制放頂分類,長壁工作面強制放頂方法,刀柱工作面強制放頂方法,
簡介
開採堅硬頂板下煤層時，一方面由於頂板完整穩定，采場頂板較好管理；另一方面堅硬頂板在採空區大面積懸而不冒，當垮落時會對采場設備及人身安全造成極大的威脅。為此，需對開採煤層頂板進行軟化，軟化頂板的方法通常有兩種：一是預放震動炮，使完整堅硬的頂板變得鬆軟破碎；二是在頂板內注高壓水，使頂板離層、破裂軟化。
強制放頂採煤方法是指在開採堅硬頂板下煤層時，為減小採空區大面積懸頂對采場及人身的威脅而向煤層頂板打深鑽孔、爆破，從而使堅硬完整的頂板離層、開裂以至軟化。最終達到減小採空區頂板懸露和；減小頂板初次來壓和周期來壓步距，減緩來壓時的衝擊載荷；減小對回採工作面設備及人員的威脅。
人工強制放頂分類
根據人工強制放頂管理頂板套用的場所的不同，分長壁式強制放頂和短壁式強制放頂；按照強制放頂軟化頂板的作業場所的不同，分地面鑽孔放頂和井下鑽孔放頂；按照放頂與回採工作間的時空關係，分預先放頂法和同步放頂法。
長壁工作面強制放頂方法
這种放頂方法首先是利用設計回採工作面的長度，頂板的岩性，結構，構造的發育程度及受相鄰工作面的采動影響等因素估算頂板初次來壓或周期來壓步距；設計強制放頂的參數。然後，按照設計參數向頂板打一排或兩排眼，裝藥爆破，以迫使堅硬頂板破裂，從而實現安全正常放頂。當強制放頂工作是在回採巷道內超前回採工作進行時，稱為預先爆破強制放頂法。當強制放頂工作在回採工作面上、下端頭及中部與回採工作同步進行時，稱為同步爆破強制放頂法。
刀柱工作面強制放頂方法
（1）刀柱間通頭放頂法
這种放頂方法是指在採用柱式採煤法開採時，在采空的刀柱工作面內從頭到尾打一排放頂炮眼，然後裝藥放炮迫使頂板斷裂放落。炮眼的位置、間距及其空間狀態和裝藥量的大小應根據現場情況確定。根據放頂線及放頂作業方式的不同，這种放頂方法分正台階刀階放頂法和反台階刀間放頂法。
（2）柱端封口放頂法
這種方法是指當刀柱回採工作而采完後，在刀柱的上下兩端，在頂板上向老塘方向打眼放炮，迫使頂板塌落，堵死通向老塘道口，以防採空區頂板大面積垮落時生成的風暴傷人。此處封口放頂也破壞了頂板的完整性，從而也增大了頂板的可冒落性。
（3）地面鑽孔放頂法
地面鑽孔放頂方法是從地面向待放頂區域內的頂板打鑽孔，然後向孔內裝藥放炮，迫使頂板塌落。這種方法的特點是安全可靠，施工方便，放頂效果好，對井下生產的影響少；但工藝複雜、成本較高。一般適用於距地表較淺，井下作業空間小的已采空但頂板大面積懸而不冒；或者是實行人工井下強制放頂，但效果不理想的採空區大面積懸頂的放頂處理。該方法尤其適合人員無法進入的刀柱法所形成的老採空區懸頂區放頂。
（4）孔距
使相鄰孔爆破後產生的漏斗相切，或者使孔間爆破裂縫能互相溝通是確定孔距的宗旨。
（5）藥包直徑
在炮孔直徑已定的情況下，提高藥包直徑和裝藥密度，才能達到提高破岩壓力的目的。藥包直徑以8/9的比例與藥壺直徑相配合為佳。孔底厚度與爆破效果有關，一般孔底（封底）厚度選在2-4m之間為好。擴孔爆破時，向上的爆破作用較大，因此，孔上方的封口段長度應選大些，一般選20m左右為好。
