乌努格吐山铜钼矿预裂爆破孔钻孔工艺研究

为了保证边坡的稳定,在最终边坡需要开展预裂爆破。预裂爆破的成功很大程度取决于预裂孔的钻孔质量。基于预裂孔质量对于爆破成功的重要性,文章提出了一种预裂孔的钻孔方法,该方法可以严格控制预裂孔方位角和倾角的误差在1°以内,应用于预裂爆破施工,取得了很好的爆破效果。

综采工作面初采强制放顶预裂爆破孔深度优化

结合神东哈拉沟煤矿22529-1综采工作面初采强制放顶实践,应用关键层理论,对预裂爆破孔深度进行优化。结果表明,该工作面采用常规垮落带高度确定初采预裂爆破孔深度为17 m,而基于关键层理论分析,只需施工12.31 m爆破孔即能满足初采安全。采用关键层理论确定爆破孔深度,对神东矿区增收节支具有重要的意义。

煤层折曲构造区巷道深孔预裂爆破卸压研究

为了解决掘锚一体机进行巷道掘进的过程中造成的巷道片帮问题,以某煤矿的一条掘进运输巷爆破工程为背景,采用理论分析、数值模拟及现场测试等方法对预裂爆破卸压机理、预裂爆破前后应力分布、巷道爆破振动衰减规律等几个方面展开深入的分析。通过分析可知,预裂爆破对于降低巷道快速掘进导致的压力过大和巷道出现的片帮问题,具有较好的作用。研究成果希望能对快速掘进巷道爆破卸压提供有意义的参考。

综采放顶煤工作面风巷深孔预裂爆破切顶卸压技术应用分析

一、工程概况芦岭煤矿是淮北矿业集团下属生产矿井,目前回采的Ⅱ888综放工作面处于二水平Ⅱ88采区,位于Ⅱ88采区西翼,西为芦岭与朱仙庄井田边界保护煤柱线,北部为Ⅲ842工作面(未准备),东为F14断层保护煤柱线,南为Ⅱ886-1工作面采空区。地面标高为22.6~23.6米,工作面标高为-537.0~-451.2米,煤层厚3.3~15.2米,平均为9.8米。

综采工作面过断层深孔预裂爆破技术应用研究

为解决辛安矿907工作面开切孔揭露坚硬全岩断层导致采煤机截割困难的问题,采用深孔预裂爆破理论,分析了爆炸荷载对断层的破坏作用,并设计了钻孔直径、钻孔深度、装药量、封孔长度和安全振动控制等爆破参数。运用LS-DYNA软件,开展断层爆破参数数值模拟,计算结果显示,炸药爆炸作用的有效范围约为7 m×22 m×2.7 m,在作用区域内应力叠加的作用下,产生远大于岩石的动态抗拉强度的应力,使岩体破碎。根据模拟结果优化爆破参数,并进行现场试验。试验效果表明,爆破后钻孔壁产生了不同长度和宽度的裂缝,形成了裂缝集中区域,基本达到了深孔预裂爆破破碎岩石的目的。采用深孔预裂爆破技术过断层有效地改善了采煤机作业环境,减少了50%的采煤机截齿消耗。

预裂深孔爆破切顶卸压沿空留巷技术研究

沁新煤矿为缓解采掘接替失衡局面,减少巷道掘进工程量,结合矿井煤层顶底板地质条件,设计“预裂深孔爆破切顶卸压沿空留巷技术”方案,以1025工作面作为试验地点开展了沿空留巷技术试验。通过对1025下顺槽进行补强支护后,在顺槽采空侧顶板施工深孔预裂爆破,实现对工作面顶板的预裂卸压,使工作面在回采过后采空区顶板岩层沿预裂爆破设计位置垮落,垮落后的矸石在靠近采空侧充填巷帮支护后方空间,形成下一工作面的回风顺槽。留巷后经过3个月的维护管理及矿压观测,1025下顺槽留设巷道围岩基本稳定,巷道顶帮变形量在可控范围内,满足回风顺槽使用需求。

18502工作面S91陷落柱深孔预裂爆破技术应用

为解决18502工作面回采期间S91陷落柱推进难题,利用物探、钻探和水质化验等方法,对18502工作面的S91陷落柱进行了分析,确定了S91陷落柱的大致位置。通过现场实施深孔预裂爆破技术,每天割煤3刀使得工作面推进2.4 m,较之前日推进速度提高了66.67%;10 d后18502工作面顺利通过S91陷落柱,工作面开始正常安全回采。深孔预裂爆破技术有效解决了工作面推进难题,达到了快速过陷落柱的目的,取得了良好的试验效果,为以后相关工作的发展提供了技术指导。

切顶留巷深孔预裂爆破炮孔间距数值模拟分析

为提高煤炭资源回收率,缓解采掘接替紧张,避免因留设煤柱产生的煤矿地质灾害,切顶留巷技术已成为煤矿煤炭开采的主要方法,为研究不同切顶炮孔间距对岩石顶板的爆破切顶的影响,利用有限元模拟软件LS-DYNA,建立有、无地应力双孔预裂爆破模型。依次设置炮孔间距为10、12、14、16倍炮孔直径,结合数值模型的有效应力云图、有效应力时程曲线和炮孔间裂纹扩展等结果综合分析选择最优的炮孔间距,并在现场进行试验。结果表明:地应力对炮孔裂纹有抑制作用;在地应力状态作用下,两炮孔裂纹贯穿距离为9~11倍炮孔直径效果最好,且对周围岩体的损伤较小,与现场钻孔窥视结果一致。

坚硬顶板超前深孔预裂爆破类型及效果评价分析

为验证不同爆破方式对岩体裂隙发育及顶板冒放性情况,以宽沟煤矿I010203工作面为工程背景,开展坚硬顶板深孔预裂爆破技术研究,采用理论分析、数值模拟、现场试验、监测分析等研究方法分析多巷爆破类型对冲击地压的影响。根据不同爆破位置及先后顺序进行工程类型划分,提出5种爆破类型,模拟分析与现场实践3种类型。得出以下结论:①依据理论分析确定深孔预裂爆破参数,顶板处理高度40 m,炮孔间距10 m,呈扇形布置;②分析对比不同方案裂隙度发育情况,煤体内部裂隙破碎范围明显大于岩体内部,“反三角型”爆破破裂体积远大于其他类型,优于其他爆破类型;③根据现场效果分析,“斜一字型”进一步加剧非爆破区域内微震事件聚集区的煤体应力集中程度和顶板活动强度,大能量事件的发生频次增加;“一字型”能够起到降低非爆破区域内微震事件聚集区的煤体应力集中程度的效果,但对聚集区的消除和转移效果不明显;“反三角型”有效降低爆破区域和非爆破区域的顶板活动强度和煤体应力集中程度,大能量事件的发生频次降低,确定了最优超前深孔预裂爆破顺序,降低了工作面发生冲击地压的危险性。

煤层顶板深孔预裂爆破高效封孔材料及工艺研究

基于传统封孔材料在煤层顶板深孔预裂爆破过程中存在封孔难度大、封孔效率低、劳动强度高等难题,提出了一种高效封孔材料。该材料具有凝结固化时间短、早期强度大、泵送性强等特性,材料初凝时间为3.0 min,固化时间为8.0 min;反应放热温度不高于70℃,低于电雷管引燃温度;并且0.5 h的抗压强度为5.96 MPa,相比黏土炮泥材料的0.232 MPa,提高了近25倍;通过分析注浆材料封孔机理,确定高效封孔材料抗压强度满足封孔要求;为进一步研究高效封孔材料封孔强度,以黏土炮泥材料为对比,在RMT-150岩石力学测试系统测试静载荷作用下高效封孔材料的封孔强度;同时,根据高效封孔材料的特性设计了一套精确的、便于操作的高效封孔工艺并进行现场工程试验。结果表明:封孔材料的抗压缩能力和材料的残余压力随着封孔长度增加而增加,且高效封孔材料的压缩载荷强度远大于黏土炮泥材料;相同的封孔长度时,相比黏土炮泥材料,高效封孔材料封孔强度有了很大的提高;单孔封孔时间15 min,封孔0.5 h可以爆破;爆破后,顶板完整性相对较好,CO体积分数为5×10-6~20×10-6,符合爆破安全要求。高效封孔材料爆破封孔不但具有很好的封孔效果,还实现了爆破封孔机械化作业,解决了顶板深孔封孔难题,大幅提高爆破封孔效率,相比传统封孔工艺取得了很大的进步。

基于深孔预裂爆破技术的高边坡路基施工研究

针对高边坡路基部分存在的施工问题,对当前能够应用于高边坡路基施工的爆破技术进行介绍。选取巴基斯坦KKH公路改线项目为主要研究对象,对高边坡路基施工中的深孔预裂爆破技术应用情况进行了研究和分析,解决了高边坡路基施工中对于控制坡面平整度和超欠挖等方面的问题。

坚硬顶板深孔预裂爆破切顶卸压沿空护巷技术研究

针对坚硬顶板深孔预裂爆破切顶卸压沿空护巷问题,采用理论分析、数值模拟、工业性试验等方法,分析了切顶卸压技术原理。切顶卸压可人为构造卸压裂隙带,改变采空区覆岩支承应力的传播路径,将集中应力由巷道围岩传递至采空区覆岩,从而实现沿空巷道的卸压护巷。计算了试验工作面切顶角度、切顶高度等关键参数,设计了巷道加强支护方案,现场工业性试验验证了切顶参数和支护方案的合理性。

单一低透深部煤巷快速掘进浅孔预裂松动爆破技术

随着煤矿不断向深部开采,单一透气性深部厚煤层煤巷掘进因受瓦斯制约影响,掘进难度也越来越大。为解决这一技术难题,提高煤巷单进速度,本文进行了单一低透深部煤巷快速掘进浅孔预裂松动爆破技术研究,通过在鹤煤六矿2125下顺槽试验研究,有效地解决了瓦斯治理瓶颈,极大地提高了掘进条件,为今后深部地区煤巷快速掘进提供了安全保障。

综采工作面开切眼深孔预裂爆破技术研究

随着我国煤矿开采深度的不断加大,所面临着安全隐患问题也越来越复杂,其中在煤矿开采过程中经常会遇到一些比较坚硬的地质条件,对整个煤矿开采工作造成了较大的影响。因此,通过引入开切眼深孔预裂爆破技术方法,可以有效解决这一问题所产生的影响。结合某综采工作面实际工作情况展开分析和研究,对开切眼深孔预裂爆破技术方法的相关应用策略进行探索,有效保证综采工作面的开采工作效率和稳定性,为后续类似工作的顺利实施提供相关参考和借鉴。

工作面断层深孔预裂爆破工程实例研究

针对大落差断层工作面开采所采用的切眼重新布置法和直接挑顶起底法对巷道推进存在的顶板管理困难、效率低等问题,基于ANSYS数值模拟手段对深孔预裂爆破的封堵长度和爆破孔间距进行优化,结合现场情况对爆破方案进行设计,并对爆破效果进行实践评估。

深孔预裂爆破保障安全快速掘进研究及应用

五阳煤矿煤层的透气性较差,瓦斯浓度经常出现超标情况,再加上煤巷掘进速度缓慢,使得煤矿的开采作业无法顺利、有效地落实。基于此,围绕深孔预裂爆破工艺进行了分析,阐述了迎头深孔预裂爆破等快速掘进技术,根据工程现场开展了工业试验,得出了如下结论:在深孔预裂爆破技术的作用下煤矿煤层的透气性得到了提升,瓦斯抽采量也变为爆破前的1.3倍,随着深孔预裂爆破技术的落实,五阳煤矿再未发生过瓦斯浓度超标的问题,煤巷的安全快速掘进也得到了有效的保障。

综采工作面深孔预裂爆破关键技术探析

为避免工作面周期来压步距大而压垮液压支架,在上、下顺槽实施深孔预裂爆破切割顶板,缩短工作面周期来压步距,降低周期来压强度。爆破后通过对导向孔进行窥视检验发现,预裂爆破达到了预期效果,工作面顶板周期来压步距明显缩短,液压支架最大承压降低,周期来压强度减弱。

水胶药柱深孔预裂爆破弱化综采面硬岩断层分析

针对采煤工作面开采路径中存在坚硬岩石断层、采煤机直接破碎岩石效率较低的问题,采用自制远距离传爆水胶药柱,通过数值模拟分析,设计合理的爆破参数,进行深孔预裂爆破。结果表明,该药柱远距离传爆性能可靠,当爆破孔孔径为75mm,装药直径为63mm时,破碎半径为0.4～0.5m,裂隙半径为0.5～1.0m。当相邻两炮孔之间的距离为1.6～2.2m时,深孔爆破后岩石中的损伤裂纹扩展,达到了采煤机破碎岩石的要求,为综采工作面顺利通过硬岩断层提供了保证。

高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破增透数值模拟

针对高瓦斯低透气性煤层,采用Taylor方法建立了一个新的LS-DYNA3D爆破损伤模型,对深孔预裂爆破进行了数值模拟研究,再现了爆破过程中,动压冲击震裂、应力波传播与叠加以及爆生气体驱动裂纹扩展的整个过程,分析了爆破孔间距对爆生裂纹和爆破增透效果的影响,提出了高瓦斯低透气性煤层深孔预裂爆破的合理间距为5-6 m,为高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽放提出了解决方案.

突出煤层快速掘进深孔预裂爆破预抽瓦斯技术

为了解决在低透气性突出煤层巷道掘进过程中,煤层瓦斯预抽效果差,煤与瓦斯突出指标经常超限,掘进速度缓慢等问题,提出了深孔预裂爆破煤层增透、高抽巷抽放煤层瓦斯与巷帮钻孔边抽边掘相结合的综合技术。研究表明,该技术可有效地消除激发突出的应力和煤体结构的不均匀性,提高煤体强度和煤层透气性,使巷帮钻孔和高抽巷钻孔瓦斯抽放量大幅度提高,能有效预防和消除在掘进过程中煤与瓦斯突出的危险性,从而使巷道掘进速度提高。