岩爆倾向岩石巷帮钻孔爆破卸压的静态模拟

冲击地压、大变形或分区破裂化正成为我国深部开采的难题.高地压是导致冲击地压、大变形或分区破裂化的根源.钻孔爆破卸压是转移或释放高地压的有效措施.以厂坝铅锌矿灰岩为样本,应用FLAC3D静态模拟巷道掘进中巷帮钻孔卸压的钻孔间距、钻孔深度及有无孔底爆破的卸压效果.研究表明：巷道埋深越深,支承压力越大,钻孔间距也将越大;钻孔深度介于支承压力峰值与支承压力区最大宽度所处的位置之间;仅钻孔而不孔底爆破的卸压效果不明显.上述研究规律应用于文峪金矿、豫灵镇某万米平巷和东桐峪金矿的灰岩、大理岩巷道掘进,成功控制了岩爆飞石.巷道穿过无岩爆倾向的岩石,如煌斑岩时,尽管不会发生岩爆,但是将它们的钻孔间距、钻孔深度较岩爆倾向地段增大0.5~1.0 m并类似孔底爆破,可以确保支承压力持续向围岩深部转移或部分释放,避免巷帮因应力集中而发生开裂或片帮.

高应力下硬岩巷帮钻孔爆破卸压动态模拟

钻孔爆破卸压是转移或释放高地压的有效措施。采用显式非线性动力分析有限元程序ANSYS/LS-DYNA与快速拉格朗日有限差分程序FLAC3D相结合的方法,动态模拟了硬岩巷帮钻孔爆破卸压过程,分析了不同施工条件对卸压效果的影响。结果表明:合理的钻孔深度处于支承压力峰值与支承压力区边界之间的中部位置;装药量越大,支承压力峰值降低越明显,装药量上限应确保爆炸产生的损伤区与巷道已有损伤区不贯通;钻孔间距越小,支承压力峰值降低越明显,钻孔间距下限应满足在确保不扩大巷道已有损伤区范围的前提下,钻孔之间能够形成基本贯通的塑性带。

高应力下硬岩巷道掘进端面钻孔爆破卸压动态模拟

为了深入研究深部高应力岩层巷道围岩钻孔爆破卸压技术,将ANSYS/LS-DYNA程序和FLAC^（3D）程序相结合,动态模拟了硬岩巷道端面的钻孔爆破卸压过程,分析了不同卸压方案的钻孔爆破卸压效果,得到了合理的钻孔布置方式及钻孔深度、装药长度。结果表明：钻孔爆破卸压可降低巷道端面的支承压力峰值,并使其向岩体深部转移;呈三角形布置超深钻孔的爆破卸压效果较一字型好;钻孔超深2 m时,即超深一个掘进循环进尺时钻孔爆破卸压的效果最好;超深钻孔全长装药爆破的卸压效果较超深部分仅孔底或半长孔装药好。钻孔超深长度及其装药长度模拟表明,动态模拟较静态爆破等效模拟更精确。

1108综采工作面切顶卸压围岩应力变化规律研究

花草滩煤矿1108综采工作面在回采过程中,工作面应力重新分布,使西翼回风大巷处于高应力环境中。为改善西翼回风大巷应力分布状态,在1108综采工作面回采前,提前在1108运输顺槽中使用聚能爆破切顶卸压技术所产生的冲击力转化为指定方向冲击,使围岩在预定位置卸压。当1108工作面推过后,顶板在预裂位置断裂,切断应力传递,达到卸压的目的。本文使用FLAC 3D数值模拟技术对1108综采工作面在不同爆破角度、爆破高度切顶卸压围岩应力变化规律进行研究,确定花草滩煤矿1108综采工作面切顶角度和切顶高度最佳参数,从而达到最佳切顶卸压效果。

深部煤层冲击地压机理与防治技术

针对郓城煤矿深部主体结构复杂,地应力较高,煤矿投产开采期间冲击地压显现频繁的问题,综合现场调研,利用3DEC建立离散单元二维数值模型,同时进行相似模拟仿真,分析了郓城煤矿一采区回风四岔口冲击地压事故的致灾机制,结合巷道平动式动力失稳模型,探究深部煤层冲击地压致灾机理和防治方法。研究结果表明:深部煤层积聚的高应力是导致冲击地压发生的主要原因,提出以应力控制为中心,采取不同钻孔布置方式并合理布置爆破点进行卸压的防治方法,有效释放解危区内积聚的高应力,减弱应力连续传递能力,消散积聚的高能量,也可使巷帮煤体的应力得到释放,通过现场实践应用,卸压效果明显。

采煤工作面过应力集中区冲击地压防治关键技术分析

随着矿井开采深度的增加,冲击地压低压灾害严重影响到煤矿安全生产的效率。针对此种情况,以某煤矿煤层工作面掘进为例,通过现场勘查、模拟分析、应力监测等手段,对煤柱影响下冲击地压防治技术进行分析。通过分析发现,上部煤柱自重应力与工作面煤柱支承压力是造成工作面应力集中的主要因素,通过公式对煤柱模型的应力增高范围进行计算,由于该煤层掘进方式以开切眼为主,在掘进过程中应力增高影响范围值为138 m,强冲击危险区为52 m,针对实际开采情况制定相应的防治方案,从而实现开切眼掘进的安全贯通,以期为类似的煤矿开采情况提供参考。

南屯煤矿综放工作面冲击地压监测与解危技术

本文介绍了冲击地压检测与防治技术,并针对受冲击地压威胁的采场,应用了电磁辐射监测、应力在线监测、钻屑法检测、微震监测进行冲击危险的综合预测,采用的卸压措施有深孔爆破卸压、钻孔卸压、基本顶断顶卸压。

预掘回撤通道控制技术研究

针对采区下山在工作面回采末期受采动影响破坏严重的问题,以老母坡矿2109综采工作面为工程背景,对预掘回撤通道对下山进行保护的控制技术进行了研究。通过对预掘回撤通道围岩应力在采动过程中变化的研究,采用锚网索联合支护技术结合钻孔爆破卸压技术对回撤通道进行围岩控制。实践证明,回撤通道支护效果良好,同时保护了下山围岩的稳定性,达到了预期目标。