坚硬薄基岩浅埋煤层合理强制放顶距的确定

在开采松散表土坚硬薄基岩浅埋煤层过程中,为避免发生压架、溃沙事故,现场常采取强制放顶的方法,但对于强制放顶距如何合理确定则显得理论依据不足。为此,结合凉水井煤矿首采工作面的实际条件,根据岩层控制理论,采用理论分析、数值模拟、现场观测的方法对合理强制放顶距进行研究。结果表明,在工作面推进距离距切眼20m处,即介于基本顶周期来压步距和初次来压步距之间,进行顶板强制放顶能成功地避免初次来压,对支架影响较小,放顶效果良好,可以避免压架的发生。结论在现场试验中得到了验证。

山西五家沟煤矿深孔强制放顶爆破方案设计

本文通过对山西五家沟煤矿回采工作面工程概况和地质水文状况进行分析,应用深孔爆破强制放顶技术原理,合理设计出该矿回采工作面的深孔爆破方案,后期又设计出新型分段式装药爆破试验方法,为安全高效地完成该矿的生产任务提供了有力的技术支持。

超长回采工作面坚硬顶板强制放顶技术实践

放顶是工作面回采中采空区顶板管理常用技术手段,但有些超长回采工作面的放顶技术难度较大,因此围绕超长回采工作面坚硬顶板强制放顶技术实践进行了研究与探讨。在探究过程中,先分析了某矿超长回采工作面的情况及其强制放顶需解决的技术难题,之后分析了具体的技术原理、技术方案、技术特点以及安全技术措施,最后分析了技术应用效果。结果表明:在应用超长回采工作面坚硬顶板强制放顶技术时,需要解决工作面中部超前支承压力等问题,根据实际情况制定技术方案,优化强制放顶流程,取得较好的技术应用效果。

24110工作面强制放顶安全管理

为减小24110综采工作面初次来压时顶板大面积垮落而形成的飓风,避免造成工作面设备和施工人员受伤,采用深孔预裂爆破技术强制放顶,根据煤层顶板破拆原理,并结合4上号煤层顶板实际情况,58个炮眼分别设计在工采面两条顺槽内,以保证工采面初压时的安全生产。

5-405切眼深孔预裂爆破放顶技术研究与试验

针对5-405工作面煤层顶板坚硬,极易形成大面积悬顶、采空区遗煤自燃等事故隐患的状况,晋北煤矿进行了双向聚能预裂爆破强制放顶技术研究与试验。现场试验结果表明:连孔双向聚能预裂爆破的应力波和爆生气体作用时间为0.5~0.7 ms,远大于单孔预裂爆破,更有利于预裂方向的爆破成缝,不仅预裂成缝快,还能保护非预裂方向孔壁的完整性,预裂效果更好。采用该技术对5-405切眼坚硬顶板强制放顶,大幅度降低了大面积悬顶的可能性,有效减小采空区漏风及遗煤自燃,达到安全回采的目的。

深孔爆破在深井坚硬复合顶板沿空留巷强制放顶中的应用

为防止深井坚硬顶板沿空留巷的充填墙体在顶板垮落时被压坏,特采取深孔爆破强制放顶来释放顶板压力以提高沿空留巷的护巷效果。通过数值模拟和理论分析的方法,阐述深孔爆破强制放顶的卸压机制。炸药在坚硬岩体中爆破,爆破孔周边的岩体受爆轰应力波作用产生大量裂隙并发生大幅度位移,使爆破孔周围的应力重新分布,厚层顶板垮落,降低了巷旁充填墙体的附加载荷,从而起到护巷作用。最后,在潘一矿东区1252(1)工作面进行超前深孔爆破强制放顶的现场应用,在经历工作面回采和充填留巷稳定阶段后,墙体整体维护效果良好,对类似条件下沿空留巷强制放顶具有很好的借鉴意义。

强制放顶爆破参数研究

榆神府矿区煤层顶板属于非坚硬岩层,但由于工作面初次来压步距很大,单体液压支柱无法抗拒覆岩整体切落和大面积垮落压力而容易引发大面积垮落灾变。数值模拟分析表明,非坚硬顶板工作面初次来压步距可以通过深孔和浅孔强制放顶减小。通过数值模拟和实际开采条件分析,提出了采用深浅孔结合进行强制放顶预防大面积垮落灾变的方法。得到了炮眼直径与最小抵抗线的关系,确定了非坚硬顶板强制放顶的爆破参数,为避免顶板大面积垮落灾变提供了可靠依据。

深孔预裂爆破强制放顶技术的应用

坚硬顶板预爆裂工程是降低老顶初次来压强度,减少因冲击造成人员伤害及瓦斯灾害的有效途径。针对铁法煤业集团大隆矿顶板特点,采用深孔预裂爆破的办法实现了对顶板的控制,保证了综采工作面安全回采。

深孔预裂强制放顶断裂力学模型研究

预裂强制放顶是一种保障煤矿安全生产的重要技术。为确定初采期间深孔预裂强制放顶的合理参数,根据基本顶岩层的结构特点,基于断裂力学理论,建立含斜裂隙的深孔预裂强制放顶断裂力学模型,推导基本顶初次破断距及支架阻力表达式,对模型参数进行了敏感性分析。分析结果表明:基本顶初次破断距随预裂裂隙倾角或垂深比的增大而减小,随支架阻力的增大而增大;裂隙倾角从10°增加到90°,基本顶初次破断距的最大减幅为83.16%;裂隙垂深比从0.1增加到0.9,基本顶初次破断距的最大减幅为65.84%;支架阻力从3 MN增加到18 MN,基本顶初次破断距的最大增幅为1.4倍;理论计算与现场实测对比,验证了该模型的合理性,研究结果可为坚硬顶板煤层深孔预裂强制放顶参数设计和施工提供指导。

工作面初采预裂爆破强制放顶技术研究

针对西山煤电集团杜儿坪矿8#煤层68216工作面顶板坚硬、不易垮落的问题,运用理论分析、现场实测方法,计算出基本顶初次来压理论步距较大为34.96m,需要采取爆破措施减小基本顶来压步距。同时运用LS-DYNA3D数值模拟软件模拟了坚硬顶板工作面初采强制放顶爆破过程,揭示出爆破放顶机理,得出了在爆炸应力波作用下的岩石应力场分布与破坏范围,比较了不同起爆方式对顶板岩层破坏作用的差异,并以此为依据提出具体爆破实施方案。经现场矿压实测发现,爆破后基本顶初次来压步距变小为17.4m,顶板冒放性得到较好改善,表明初采预裂爆破强制放顶取得了预期效果。

人工强制放顶沿空留巷技术及其应用

工作面沿空留巷采用人工强制放顶留巷方法,配合顶板观测和加强支护措施,使该留巷方法获得成功,并收到了明显的技术、经济效益。

官地矿28412工作面初采强制放顶技术实践

针对官地煤矿28412工作面顶板坚硬,初次来压步距大,来压强度高的安全隐患,结合现场条件确定了初采强制放顶技术的基本参数:顶板处理高度、炮孔直径、炮孔间距、封孔长度和炮孔布置方式,同时,首次采用"内芯式深孔爆破炸药壳"装药技术。实践表明:当工作面推进至14.4m时,除切眼端头外,顶煤都已垮落,采空区基本充填严实;大大降低了工作面初次来压强度,没有出现"飓风"和采空区瓦斯瞬间大量涌出现象,有效地保障了工作面初采期间的安全生产。

强制放顶处理厚层难冒顶板实践

强制放顶是防治厚层难冒顶板大面积冒落的主动、有效措施。四老沟矿通过实施深、中、浅孔爆破放顶 ,显著地减小了工作面老顶的初次来压步距 ,防止了厚层难冒顶板的大面积冒落 ,保障了采面的安全生产。

坚硬顶板强制放顶断裂力学模型研究

为了保证坚硬顶板工作面的安全高效生产,根据坚硬顶板初采期间的岩层结构特点,基于断裂力学理论,建立了中部拉槽强制放顶断裂力学模型,推导了基本顶初次破断距的表达式,分析了岩层断裂韧度、裂缝长度等参数对初次破断距的影响规律。研究结果表明:基本顶的初次破断距随断裂韧度的增大而增加,随裂缝长度和基本顶上覆荷载的增大而减小;在基本顶断裂韧度或上覆荷载一定的条件下,人工裂缝长度比达到0.6以后,基本顶初次破断距保持不变。研究结果可为类似工程的设计和施工提供依据。

煤炭开采复杂急倾斜岩层强制放顶爆破方案模拟分析

为获得合理的采空区强制放顶爆破方案,根据上覆岩层的急倾斜性并伴有水平裂隙发育的实际情况,设置两组方案。通过爆破点设置范围不同,产生不同的爆破方向和爆破范围。分析上覆岩层运移和爆破产生裂隙的发育特点。爆破后上覆岩层运移范围较大,可发展至地表。横向爆破方案塌落影响范围较宽;而纵向爆破方案塌落影响范围较窄。横向爆破方案爆破后地面沉降深度比纵向爆破方案的地面沉降深度大20%。

50m超深孔爆破强制放顶技术研究

针对大柳塔煤矿活鸡兔井21204综采面初采期坚硬顶板难垮落的问题,研究实施了50m超深孔爆破强制放顶试验,该技术创造性地使用PVC管装药工艺及木楔封口技术,实现了炮眼的快速装药、封口,大大提高了顶板的爆破强度,现场试验效果显著,保证了工作面的安全高效生产。

坚硬顶板定向断裂强制放顶技术研究及应用

坚硬厚顶板下安全高效采煤问题是我国煤矿开采中遇到的主要问题。为解决坚硬顶板难以垮落,容易造成顶板事故等,对霍州矿区煤层顶板K_2灰岩进行了现场取样,并通过LS-DNYA程序软件,对该顶板进行了定向断裂爆破模拟研究。在理论研究与数值模拟的基础上,确定了现场实施方案,由现场试验结果可知,采用切缝药包、扇形布孔以及预先对顶板进行弱处理,可以使顶板及时垮落,避免动力学灾害的发生,不仅保障人员和设备的安全,还为其他矿井坚硬顶板的弱化处理提供了借鉴。

综放工作面深孔爆破强制放顶的实践

介绍了509综放面进行深孔爆破强制放顶,促进老顶初次垮落的方法,实施后减少了老顶初次垮落面积,避免了老顶大面积垮落造成的严重危害,可供相似条件下的煤层开采时参考。

慈林山矿15号煤层强制放顶爆破技术

慈林山矿15号煤层15103工作面基本顶为石灰岩基本顶,不易冒落。为了保证矿井安全生产,提出了采用深孔爆破进行强制放顶。此次爆破采用2号煤矿许用炸药,爆破主要技术特点在于采用大剂量的装药量,深孔爆破采用仰斜方式装药,并在装药的设计上进行创新,爆破后对有毒有害气体的估算等方面。结果表明:本次爆破设计达到了预期强制放顶的目的,产生的有毒有害气体浓度估算与实际所测数据基本相同,此次井下强制放顶深孔爆破可为其他类似爆破提供有价值的参考。

7m大采高综采工作面初采强制放顶技术研究

为了保证综采工作面初采期间的顶板安全,防止顶板大面积突然垮落产生飓风造成人员伤害,运用深孔爆破进行强制放顶。针对7 m大采高综采面在巷道尺寸和设备参数的特点,对炮眼设计、装药工艺和强放流程进行了详细探讨。