煤矿硬岩巷道掘进大直径炮孔爆破试验研究

增大药卷直径可提高炸药爆速,配以较大直径炮孔爆破能够增强岩石的破裂和破碎。为了提高煤矿硬岩巷道掘进爆破效率,在液压凿岩台车施工巷道首次进行大直径炮孔和大直径药卷中深孔爆破试验研究,同时对各段雷管起爆延期时间进行优化,其中第2段雷管的延期时间由原先的25 ms增加至50 ms,目的是使掏槽爆破后岩石有足够的时间破碎、运动和抛掷出槽腔,形成新的自由面。并配用底部集能装药掏槽爆破技术和水垫层周边光爆装药结构,爆破试验取得了良好的效果。

煤矿硬岩下山巷道掘进中深孔爆破技术试验研究

为了提高煤矿坚硬岩石下山掘进循环进尺和掘进进度,在满足煤矿井下爆破安全要求的前提下,根据下山巷道断面和岩石性质,对炮眼深度、炮眼直径和药卷直径、掏槽形式和掏槽参数、光面爆破参数和光面爆破装药结构、底眼爆破参数和底板控制、合理的起爆方式等进行了现场试验研究。采用底部集能装药掏槽爆破技术和水垫层周边光爆装药结构、增加底眼数量和深度、铁套管防回淤等技术和工艺,取得了良好的爆破效果。

硬岩水文地质参数井同径止水与分层抽水试验研究

针对传统施工程序无法解决坚硬岩石止水环隙很小(仅3 mm)钻孔的同径止水及分层抽水试验问题,以山西某水文地质参数井为研究对象,采用现场和室内综合试验的方法,对同径止水方案、材料、技术、分层抽水等工艺进行研究。结果表明:(1)同径止水装置经过特殊的“外掏内缩”设计与制作,使止水外环间隙由3 mm增大到8.5 mm,解决了“极小止水环隙”下的同径止水问题;经抽水检验,止水效果良好。(2)在孔外一系列试验的基础上,定制的止水材料和选择的止水组合与本孔的适应性强,下管风险小,实施过程相当顺利。(3)专门设计的分层导水管路,其上串接的隔离封水胶球与止水套管柱内设置的锥形隔水接头相互契合,封水可靠,形成了两套独立的导水管路,满足了上、下含水层分层抽水试验的工况。研究结果可为类似水文地质参数井开展同径止水或分层抽水试验研究提供参考。

全空间立体防控冲击地压技术与应用

以彬长矿区侏罗系18~26m特厚煤层放顶煤开采为工程背景,在孟村矿401102工作面创新应用全空间立体防控冲击地压技术。通过地面压裂对中位关键层坚硬顶板实施压裂改造,井下顶板深孔预裂爆破对低位关键层坚硬顶板进行处理,降低岩层的整体性及其破断强度;同时结合煤层大直径钻孔卸压,达到防控冲击地压的目的。地面压裂技术对坚硬岩层弱化改性,使得集中应力和能量转移释放,变冲击矿井为不冲击矿井,从源头上消除(减小)冲击地压危险性。为实现冲击地压由井下防御治理到地面源头消冲的突破提供了技术支撑,开辟了冲击地压防治的新途径,为解决类似由上覆关键岩层失稳引起的冲击地压灾害控制提供借鉴。

孔预裂爆破在综采工作面过陷落柱中应用研究

为提高采面过陷落柱效率并为降低采煤机截割齿磨耗,提出采用深孔预裂爆破方式辅助采煤机割岩,并以3207综采工作面过X4140陷落柱为工程实例,对深孔预裂爆破方案进行设计。现场应用后,采面得以高效通过X140陷落柱,采面平均推进速度达到4.05 m/d,截割齿消耗速率仅为3.53把/m,取得较为显著的应用成果。研究成果可为其他矿井综采工作面过陷落柱提供借鉴。

青东煤矿综采工作面过断层硬岩松动爆破技术研究

青东矿综采工作面过落差17m断层,其过断层段岩岩硬度大,距离长,煤机切割困难。本文详细介绍了大直径深孔松动爆破实施方案及注意事项,有效地降低坚硬岩石的整体性和硬度,减少了对煤机等设备的损伤,保证工作面顺利通过断层,实现安全生产的同时也给矿带来巨大的经济和安全效益。

特厚煤层卸压措施有效性实测分析

针对强冲击特厚煤层卸压措施难以选择的工程问题,通过理论研究与现场实测,对大直径卸压钻孔、煤层深孔卸压爆破、煤层注水3种卸压措施,进行了单卸压措施时效性对比实测。现场实测分析结果表明:大直径卸压钻孔卸压效果见效慢,但时效性较强,应作为常规的卸压措施;煤层深孔卸压爆破卸压效果见效快,但时效性较差,短时间内存在应力恢复现象,应作为临时解危措施;煤层注水卸压效果适中,同时具有较强的时效性,但存在应力转移和巷道大变形的情况,对于巷道断面较小的冲击地压工作面不应作为常规防冲措施,可以作为防尘措施实施。