超前深孔爆破防治工作面压架出水技术研究

基于祁东煤矿经常发生工作面压架突水事故的现状,从超前深孔爆破参数等方面入手,对7131工作面超前深孔爆破弱化较厚坚硬顶板进行技术研究,并通过现场应用,使得主关键层强度和承载性能降低,破断距减小,随工作面开采及时破断,避免覆岩整体破断,有效地防止了压架出水灾害,产生了巨大的经济效益。

超前深孔顶板爆破防治冲击地压原理分析及实践研究

通过对超前深孔顶板爆破过程及影响因素的分析,揭示其防治冲击地压的机制。采用ADINA软件模拟研究三孔扇形布置条件下炮孔夹角及装药段长度变化对其防冲效果的影响,并从应力场、能量场2个不同的角度对其现场防冲效果进行检验。研究表明,在炮孔深度一定的前提下,三孔扇形布置的超前深孔顶板爆破可有效降低工作面超前高应力区的峰值并使其向煤体深部转移,使煤岩整体结构处于相对稳定的低势能状态,其爆破防冲效果随炮孔夹角的增大而增强,形成的剪应力降低区随装药段长度的增加而增大。

综掘硬岩段深孔超前爆破研究与应用

针对硬岩巷道综掘施工难度大的问题,提出采用深孔超前爆破技术,以增大岩体内裂隙和损伤范围,降低综掘机切割难度。以淮北矿业集团桃园煤矿为例,进行了原岩应力作用下爆破裂隙和损伤范围的理论分析和数值模拟研究,据此设计了大直径深孔超前爆破参数,并进行现场试验研究,研究结果表明:炮孔直径75 mm、药柱直径63 mm的爆破炮孔周围0.424 m范围内的Von Mises应力在177 MPa以上,形成破裂区;损伤范围0.424~2.3 m;爆破后综掘机施工速度提高了40%~50%、而截齿消耗降低了52.4%;对爆破振动实测并分析得出爆破振动能量集中在50~160 Hz频带范围内,没有对巷道围岩及支护结构造成破坏。

超前深孔顶板爆破防冲数值模拟及应用研究

通过对超前深孔顶板爆破防冲机理及影响因素进行分析,以典型的冲击危险矿井为背景,在对顶板强度及爆破参数现场实测的基础上,模拟分析不同爆破参数(爆孔夹角、装药段长度)下的超前深孔顶板爆破效果,并采用多种监测手段对其现场防冲效果进行检验。研究发现,在爆孔深度一定的前提下,相同的爆孔角度,随着装药量的增加,超前深孔顶板爆破的影响范围也随之增大,巷帮煤体内的高应力区范围及峰值应力梯度下降越明显。在相同装药量前提下,通过调整爆破角度下,可使巷帮的高应力向深部转移甚至消失,对深部煤炭的安全开采具有重要的意义。

超前深孔预裂爆破弱化采煤工作面顶板及瓦斯治理技术研究

本文以河南能源新疆公司塔河矿业榆树泉煤矿1014综采工作面上隅角顶板大面积悬顶和上隅角瓦斯超限处理为研究对象,阐述综采工作面如何处理坚硬顶板和上隅角瓦斯超限问题,通过研究得出了可行性的技术参数,取得了显著的治理效果。

超前深孔预裂爆破技术在综采工作面坚硬顶板管理中的研究与应用

顶板管理是煤矿安全生产的重要难题，坚硬顶板管理更是难上加难。俄霍布拉克煤矿开采的1煤顶板就属于坚硬顶板，该矿通过1煤1107回采面采用超前深孔预裂爆破，实现了工作面安全放顶，简化了回采工艺，提升了矿井本质安全水平。

控制孔定向致裂机理的研究及应用

在采煤工作面坚硬岩石断层中采用超前深孔爆破是一项新的技术。借助超动态应变测试系统,利用预埋应变片的水泥模型研究控制孔定向致裂机理并进行工程爆破试验。结果表明:合理布置控制孔,使爆破应力场中的控制孔具有应力集中效应,爆破后的岩石能按照控制孔和装药孔的连线方向断裂,这对于提高超前深孔爆破弱化坚硬断层的效率具有重要的指导意义。

岩巷综掘的超前深孔预裂松动爆破技术研究

针对硬岩巷道掘进过程中破岩速度慢、截齿损耗严重等问题,提出采用超前深孔预裂松动爆破技术增加坚硬岩体内部损伤与裂隙,使得掘进机能够正常截割。以潞安矿区坚硬岩石为背景,开展了深孔预裂爆破的理论分析与数值试验研究,据此确定深孔爆破的参数并开展工业性试验。试验结果表明:超前深孔预裂松动爆破后,岩体内部形成大量裂隙,降低了围岩的强度,综合掘进速度提高50%以上,月进尺达到129m,同时截齿消耗降低51%。

特厚易燃煤层综放面顶煤弱化技术研究

马蹄沟煤矿主采煤层为煤5层，煤厚21m，属特厚易燃煤层，倾角8°-25°，厚度平均9．67m，普氏系数：4～6，煤层赋存比较稳定。煤种为低灰、低磷、特低硫、高活性、高发热量的长焰煤一不粘煤。采用综采放顶煤一次采全高技术时，采放比达1：7．4，回采率达到65％，不符合国家规定要求。针对煤质硬、一次采放厚度大、顶煤可放性差、自燃发火严重的实际情况，对工作面顶部煤层采用超前深孔爆破技术对煤层进行弱化，从而采放比达到了1：3，煤炭综合回收率达到了85．5％。

晋华宫矿大采高工作面邻空、动压巷道控制技术

同煤集团晋华宫矿8208大采高工作面5208巷为邻空巷道,因受工作面超前集中应力及二次动压影响,巷道变形量较大,影响巷道安全使用,通过对巷道煤柱侧顶板进行深孔超前预裂爆破技术进行局部卸压,同时结合巷道支护加固技术,有效控制了5208巷巷道围岩变形量,结果表明,采取的安全技术措施保证了回采工作面安全生产要求。