8101工作面开切眼掘进深孔预裂爆破顶板控制技术研究

采用FALC3D建立了王庄煤矿8101工作面数值计算模型,研究了开切眼掘进施工过程中工作面的围岩及其顶底板的应力变化和分布规律,提出并实施了对工作面提前采取深孔预裂爆破进行顶板弱化,降低工作面来压强度,解决了工作面坚硬顶板悬露且难以垮落的问题。

综采面坚硬顶板超深孔预裂爆破远场解危控制技术

工程实践表明,顶板事故在煤矿各类事故中占首要位置,已严重制约了我国现代化矿井安全高效开采。为了实现煤矿综采面坚硬顶板的安全治理,亟需形成综采面坚硬顶板超深孔预裂爆破远场解危控制技术以有效解决因工作面大空间坚硬顶板垮落而影响安全生产的重大难题。基于此,通过自主创新和联合攻关,面向深部矿井坚硬顶板,开展了综采面坚硬顶板超深孔预裂爆破远场解危技术研究;研发了高威力三级煤矿许用水胶炸药、填塞材料等技术与装备,形成了成熟的深孔爆破工艺,突破了厚硬顶板爆破中煤矿许用炸药威力与安全度的矛盾,解决了超深孔爆破中炸药可靠起爆等技术瓶颈问题;通过构建大空间采场覆岩-支架-围岩系统力学模型,揭示了采场大小周期来压及强矿压作用机理,提出了大空间采场厚硬覆岩多层位精准定位爆破弱化控制原理和基于爆破损伤的综采工作面厚硬顶板深孔爆破参数设计方法,形成了综采工作面厚硬顶板超前深孔卸压控制技术。研究成果在全国近百个综采面进行工程应用,未发生一起顶板事故,避免了综采面厚硬顶板发生压架、形成飓风、矿震等重大安全事故的风险,保障了综采面的安全高效生产,为综采面坚硬顶板远场解危的设计提供了理论依据并为现场施工提供了指导作用。

煤矿开采过程中的顶板预裂控制技术研究

煤矿开采作业中,顶板的稳定与矿井安全是不可回避的焦点。本研究围绕煤矿开采中的顶板预裂控制技术展开,剖析这种技术的核心力学原理及关键因素,揭示其在特定矿井条件下的应用效果。面对煤矿顶板不稳定带来的巨大隐患,本研究力求从方法、策略到实际案例多角度出发,解析顶板预裂技术在安全和效率提升方面的贡献。本文不仅关注技术实施的可行性和可靠性,更探索了通过优化策略进一步提升该技术的效果,从而为煤矿作业中的顶板管理提供扎实的科学依据和应用指南,推动矿井安全性和生产效率的同步提高。

四老沟矿8103面深孔预裂爆破放顶技术应用

四老沟矿8103工作面顶板坚硬不易垮落,极易引发顶板事故,拟根据双向聚能预裂爆破技术原理,设计相应的爆破孔参数、炸药量、装药结构等。实施强制放顶后,现场窥视图表明,从炮孔口2.5 m处开始,随着距离炮孔底部的距离变小,预裂缝的宽度和深度在逐渐增加;现场实践中,8103工作面的坚硬顶板初次来压步距由62.61 m降低为23 m,预裂效果良好,保证了工作面的安全生产。

大采高工作面厚硬顶板预裂技术研究

文章通过分析厚硬顶板对大采高工作面煤壁稳定性的影响,提出厚硬砂岩顶板超前预裂方案,以实现对顶板断裂距离的有效管理,增强煤壁结构的稳定性。运用离散元分析软件UDEC构建数值模拟模型,并观测数据,分析切顶效果。研究结果显示,超前预裂切顶技术能有效减少煤壁片帮的次数和深度,在工作面初次来压期间,液压支架的工作阻力变化明显,上部区域的支架阻力受影响最大,进而为增强煤壁稳定性和保障安全开采提供了有力支持。

直接硬厚顶板条件下无煤柱沿空留巷预裂爆破顶板控制技术

针对直接硬厚顶板条件下无煤柱开采沿空留巷存在的问题,提出了利用深孔预裂爆破技术进行顶板控制的机理、方法以及配套支护技术研究,并成功实施工业性试验,有效的解决了直接硬厚顶板条件下无煤柱沿空留巷顶板控制的难题。研究成果有效的解决了矿井安全过程中的难题。

综采工作面坚硬顶板深孔预裂爆破技术应用研究

井工煤矿进行煤炭开采时,采煤工作面的矿压显现主要受工作面上方顶板的影响,特别是坚硬顶板,影响更大。坚硬顶板造成的综采工作面采空区顶板悬顶面积过大对综采工作面的矿压显现及安全生产有很大影响。回采过程中,坚硬顶板不能随着工作面向前推进及时垮落,会形成大面积悬顶,如果大面积顶板突然垮落,不仅会砸毁设备,破坏工作面,还会产生强烈的冲击波,造成人员伤亡,形成矿难。为了防治井下采煤时坚硬顶板突然垮落造成的安全隐患,塬林煤矿根据W1-108工作面实际情况,决定采用深孔预裂爆破强制放顶技术。

基于数码电子雷管起爆特性的预裂爆破技术试验研究

进路式充填采矿方法通过将矿体划分成矿房和矿柱,采取两步骤回采方式,即一步骤先回采矿柱并充填,待充填体达到设计强度后再进行二步骤矿房回采,在此种开采方式下,若矿岩条件比较差且钻爆参数不合理,不仅会导致矿房回采后采场边帮轮廓成形效果差、超欠挖现象严重以及矿石损失率与贫化率较大,而且爆破振动有害效应比较大,充填体损伤垮塌严重,恶化了采场作业条件,严重制约了矿山机械化、规模化开采。为解决此类问题,以某地下矿山为例,利用高精度数码电子雷管的起爆特性,开展了一步骤回采下向孔预裂爆破技术研究与现场试验。结果表明:①采用数码电子雷管预控界面爆破试验方案后,采场边帮预控界面清晰可见,半壁孔痕率能达到60%以上,超欠挖量也可以控制在20 cm以内,为二步骤矿房回采创造了有利条件;②爆破振动峰值大幅降低,爆区附近的充填体得到有效保护,垮塌现象大幅减少;③避免了裸露的导爆索在爆炸过程中产生的噪声和冲击波对爆破作业人员产生危害,有效保护了爆破作业人员身心健康,工作环境得到明显改善;④民爆物品消耗量降低了0.46元/m^(3),有效降低了爆破成本,经济效益显著。上述研究成果可为类似矿山提供借鉴。

工作面初采顶板预裂爆破防治大面积悬顶技术应用

厚硬顶板工作面初采期间难以随采垮落,造成大面积悬顶,是煤矿开采中常见的安全隐患。采用工作面初采顶板预裂爆破防治大面积悬顶技术,避免2505综放工作面厚硬基本顶在初采期间难以垮落而造成大面积悬顶。通过理论计算,得到2505综放工作面顶板预裂爆破的炮孔布置参数,并进行现场应用。研究结果表明:组内爆破钻孔间距为6 m、组间间距为16 m和垂直处理高度为15.8 m的爆破参数,能够有效破坏厚硬顶板的完整性。爆破后,支架后方顶煤立即垮落,液压支架工作阻力随采呈现周期性变化,后续回采未出现大面积悬顶现象,保障了工作面的安全生产。

厚煤层坚硬顶板预裂爆破切顶卸压技术及应用

坚硬顶板强度高、不易垮落,特别是坚硬顶板工作面初次垮落步距大,矿压显现强烈,易发生支架过载受损等事故。针对锦程煤业10-205厚煤层坚硬顶板工作面,为减小工作面坚硬顶板悬顶面积,避免工作面开采初次来压过大造成设备损坏和人员受伤,保障工作面安全高效生产,通过理论研究和数值模拟分析了工作面切顶卸压原理和卸压效果,设计确定了预裂爆破切顶关键技术参数,并进行了现场应用。结果表明:基本顶初次来压步距由45 m减小至34.5 m,来压步距和强度不大,取得了良好的技术效果,为工作面正常生产提供了安全保障。

建新煤矿顶板深孔预裂爆破注浆封孔技术分析

当前煤矿顶板坚硬需要进行爆破预裂的情况越来越多,为了较好的解决深孔预裂爆破注浆封孔问题,本文将建新煤矿4209工作面顶板深孔预裂爆破注浆封孔作为分析对象,从封孔材料选择、封孔结构设计、封孔具体工艺流程等方面,针对性提出了一整套完善的深孔预裂爆破注浆封孔技术工艺,并在现场进行了工业性试验,对比分析了顶板深孔预裂爆破注浆封孔技术与传统封孔技术的优势和差别,从现场试验的情况来看,取得了较好的封孔技术效果,对类似注浆封孔施工有一定的借鉴意义。

直接硬厚顶板条件下无煤柱沿空留巷预裂爆破顶板控制技术质量研究

基于对直接硬厚顶板条件下无煤柱沿空留巷预裂爆破顶板控制技术的研究,首先,阐述深孔预裂爆破顶板控制技术原理。然后,分析直接硬厚顶板条件下无煤柱沿空留巷技术,包括深孔预裂爆破顶板卸压技术关键、顶板主动控制技术关键、可缩让压高强墙体技术关键。最后,对工程实例进行分析。

砂岩直覆顶板预裂爆破矿压控制技术

赋存于煤层顶板的关键岩层破断会引起采场强烈的矿压显现,尤其是直接赋存于煤层顶板的厚硬砂岩层作为主关键层,其破断容易引发矿山动力灾害。针对某工作面顶板厚砂岩直覆特征,运用关键层理论分析了该岩层梁式初次断裂的极限步距、周期性跨落步距及相应的支护阻力要求,为使工作面支架能够承载顶板压力,切眼向前每隔20 m采用超前深孔预裂爆破措施。矿压实测结果表明,厚砂岩的强制放顶减缓了顶板载荷对支架的作用,实现了现有支护设备条件下工作面的安全回采。

综采工作面巨厚砂岩顶板深孔预裂爆破控制性放顶瓦斯治理技术

为了保证巨厚砂岩顶板条件下的综采工作面安全高效回采,对淮南矿业集团丁集煤矿1432(1)工作面深孔预裂爆破控制性放顶技术展开研究,通过爆破前后高抽巷抽采效果及工作面回风流瓦斯浓度进行对比分析,考察综采工作面巨厚砂岩顶板深孔预裂爆破控制性放顶瓦斯治理技术的实际使用效果。结果表明,深孔预裂爆破控制性放顶技术能有效保证工作面巨厚砂岩顶板正常垮落,增强顶板的裂隙,从而充分发挥高抽巷的瓦斯治理效果,为工作面的安全高效回采提供保证。

厚层坚硬石灰岩顶板深孔预裂爆破技术研究

为解决厚层坚硬石灰岩顶板煤层开采过程中悬顶面积大的问题,综合运用理论分析、数值模拟、现场实测等手段,采用深孔预裂爆破技术控制初次来压步距。研究表明:原生顶板条件下,根据关键层理论预计工作面初次来压步距为59.2 m,顶板来压非常强烈。通过数值模拟分析深孔爆破裂纹扩展特征,在开切眼实施深孔预裂爆破后,沿炮孔径向产生大量次生裂隙,破坏了K2石灰岩的完整性。根据爆破过程中炮孔周围监测点应变响应特征,确定炮孔间距为6 m。支架工作阻力在线监测系统显示初次来压步距平均值为34.3 m,动载系数为1.35。工作面初次来压步距减小24.9 m,来压强度减弱,实现了工作面初采阶段安全高效生产。

顶板预裂爆破技术在防止压架事故中的应用

由于高水压松散含水层的载荷传递作用,使覆岩关键层复合整体破断,导致了祁东煤矿7121工作面开采过程中压架事故的发生。防止压架事故需要从防止顶板整体破断入手,顶板超前预裂爆破是一种合适的方法。根据7121工作面地质开采条件和覆岩结构特征,确定了顶板预裂爆破的方案及相关技术参数。实践结果表明,在保障工作面良好支护质量的基础上,采取顶板预爆破措施,使工作面中下部支架平均阻力减小了246 kN,周期来压步距由34.1 m减小为23.0 m,来压持续长度由20.2 m减小为5.0 m,从而降低了覆岩关键层复合整体破断的可能性,对防范压架事故起到了积极作用。

坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术研究与应用

采用现场调查、理论分析与现场工程实践等方法,研究了王庄煤矿8101切眼坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术。研究指出,坚硬顶板弱化是爆炸应力波和爆生气体共同作用的结果,粉碎区与裂隙区半径是衡量爆破效果的主要标准。通过理论计算,合理确定了炮孔(装药)直径与长度、炮孔间距、装药与封孔结构等主要技术参数。

韩家洼矿综放工作面坚硬顶板深孔预裂爆破控制放顶技术研究

文章针对韩家洼煤矿22号煤层综放工作面坚硬顶板条件下顶板初次垮落步距大的实际情况,将深孔预裂爆破技术首次应用于22205工作面。现场钻孔窥视检验结果显示,孔内完整的围岩在爆破后出现了显著的竖向张拉裂隙,甚至还有裂隙贯通的情况,利用矿压观测结果显示,采用深孔预裂爆破后,22205工作面初次来压步距为55 m,而临近未采取深孔预裂爆破时的初次来压步距约为70 m,顶板初次来压步距提前了约15 m。本次研究成果可为综放工作面坚硬顶板弱化处理提供技术实践参考。

高瓦斯综放工作面顶板深孔预裂爆破技术应用

余吾煤业S2206高瓦斯综放工作面基本顶岩层厚度大、致密坚硬,初采时易形成大面积悬顶,突然大面积垮落时,易造成工作面矿压显现剧烈、瓦斯骤然升高等问题,基于此,提出对S2206工作面进行初采前顶板弱化,并通过开切眼深孔预裂爆破,预先破坏开切眼顶板的完整性,缩小了顶板初次垮落步距,杜绝了这种顶板大面积来压隐患,同时提前回收了顶煤,实现了S2206工作面安全、高效生产。

应用深孔控制预裂爆破技术提高煤层瓦斯抽放率

高瓦斯低透气性矿井的瓦斯抽放一直是个难题。通过在淮南矿务局潘三矿工作面应用深孔控制预裂爆破技术,提高了瓦斯抽放率,消除了煤与瓦斯突出的危险,治理效果明显,经济技术效果显著。