赵官矿切顶卸压沿空留巷爆破参数研究

以赵官矿2707W工作面为工程背景,对切顶卸压沿空留巷爆破参数进行研究。结合现场工程地质条件,选用双向聚能拉伸爆破技术对试验段顶板进行预裂。综合运用理论分析计算、现场爆破试验等手段,得到了合理的爆破参数:爆破钻孔深度8.0 m,切顶角度10°,炮孔间距600 mm,装药结构为5+4+3。通过现场钻孔窥视和矿压监测等手段验证了切顶爆破效果良好,在丰富切顶卸压沿空留巷爆破技术理论的同时,也为类似工况提供一定的工程借鉴意义。

切顶卸压沿空留巷技术在四老沟矿的应用

针对综采工作面之间留设护巷煤柱造成煤柱区域应力集中、煤炭资源浪费等问题,四老沟矿结合矿井地质条件,试验切顶卸压沿空留巷技术。通过运用关键层理论及双向聚能爆破致裂技术,实现工作面采空区顶板顺利切落成巷,通过进行矿压观测分析,达到预期的留巷效果。

深孔聚能爆破坚硬顶板弱化试验研究

针对坚硬难垮落顶板控制问题,以通化矿业(集团)有限责任公司松树镇煤矿为例,根据聚能流侵彻、应力波拉伸和爆生气体气楔作用定向切割使顶板弱化的原理,在分析聚能爆破裂隙起裂扩展条件基础上,设计了深孔聚能爆破顶板弱化方案,并结合现场条件对爆破孔参数进行优化。试验结果表明,聚能爆破弱化了坚硬顶板,缩小了回采工作面初次来压步距,使顶板冒落面积减少近30%,为解决采空区顶板大面积悬顶提供了技术途径。

城郊矿切顶聚能爆破参数优化研究

为了确保底板治水工作的连续性,并有效降低巷道掘进率、提高资源回收率,城郊煤矿21304工作面采用了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术。以城郊煤矿21304工作面为研究背景,通过工程经验和现场实验的方法,对双向聚能拉伸爆破参数进行了研究。现场试验结果表明:4+3+2+0装药方式下,孔内裂缝明显、充分,裂缝率达到了86%,且工作面回采后顶板沿裂缝面及时垮落,现场应用效果良好。

坚硬顶板深浅孔组合聚能爆破技术研究及应用

针对坚硬顶板条件下实施定向预裂聚能爆破技术后存在钻孔浅部裂缝率低、架后悬顶大的难题,通过理论分析、数值模拟及现场监测,提出了深浅孔组合聚能爆破技术。分析了坚硬顶板单一深孔聚能爆破存在的问题,指出优化钻孔布设及爆破参数是提高爆破效果的主要途径。研究了深浅孔组合聚能爆破技术原理,提出了深浅孔组合能量场理论和组合导向孔力学机制。深浅孔爆破时可形成深部和浅部聚能爆破应力场,同时深孔浅部又对浅孔爆破起到了导向孔的效果,最终可形成切顶范围内的预裂面。现场爆破效果监测,孔内裂缝率提高了30%,并得到了顶板压力变化规律。架后顶板及时垮落充填,消除了坚硬顶板的断裂冲击,降低了留巷围岩控制难度。研究成果可为坚硬顶板条件下切顶留巷的定向预裂高效聚能爆破提供参考。

杉木树煤矿切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术应用研究

结合杉木树煤矿B4上保护层煤层地质情况,进行切顶卸压沿空成巷无煤柱开采技术应用研究,通过反复现场工业性试验,对聚能爆破相关参数、聚能装置安装方式等进行优化,形成了适合杉木树煤矿地质条件的沿空切顶成巷技术。通过研究,解决了杉木树煤矿万吨掘进率高、采掘接续紧张、保护层开采速度慢等问题,提高了矿井资源回收率。

坚硬顶板切顶卸压无煤柱开采技术研究

为解决唐山沟煤矿留煤柱开采存在的巷道掘进率高、煤炭资源浪费严重、留设煤柱造成应力集中存在安全隐患等问题,采用数值模拟和现场试验的方法,对坚硬顶板条件下切顶卸压无煤柱开采技术的切顶高度、切顶角度、爆破钻孔间距等关键参数进行研究。数值模拟结果表明:采用双向聚能爆破技术可以起到顶板卸压作用,而且随着切顶高度的增加,其切顶卸压效果更为明显;切缝存在明显的角度效应,不但能够影响采空区顶板垮落,还能够影响应力增高区分布。现场爆破试验表明,当钻孔间距为600 mm时,爆破孔贯通效果最好,对围岩的破坏最小。采用切顶高度6 m、切顶角度15°、爆破钻孔间距600 mm的技术参数,在唐山沟煤矿8820工作面回风巷进行沿空留巷现场试验取得了良好效果。

破碎顶板切顶留巷采空区顶板垮落特征试验研究

垮落带内含有的坚硬厚砂岩冒落性差,易在沿空留巷实体煤帮的支撑下形成三角板结构,随着上覆岩层的断裂和应力传递,造成沿空巷道采动压力影响剧烈。基于禾草沟二号煤矿1105工作面厚砂岩顶板设计10种不同间距切顶钻孔试验方案进行现场试验,并在相应区域对沿空侧采空区岩层垮落特征进行监测。试验表明,在未爆破区域和爆破区域,采空区顶板岩石垮落时间随炮孔间距的增大而增大,爆破区域沿空侧采空区垮落矸石充填满巷帮时间为非爆破区域的0.4倍,沿空巷道稳定速度更快。在未爆破区域和爆破区域中,沿空侧巷帮垮落矸石块度随切顶钻孔间距的增大而增大,未爆破区域垮落矸石块度最大为1.33 m,爆破区域垮落矸石块度最大仅为0.36 m。在设计方案中,巷道顶板压力与巷道顶底板位移均随切顶钻孔间距的增大而增大,相同间距钻孔,爆破区域巷道顶板压力与巷道顶底板位移均明显小于非爆破区域。根据试验结果,在设计方案中,钻孔间距400 mm、间隔爆破时,切顶效果较好,沿空侧采空区顶板冒落性好、接顶速度快、沿空巷道动压显现较弱。

综采放顶煤工作面回撤通道聚能切顶卸压技术研究

针对望云煤矿3109综放工作面顶板坚硬,回撤通道矿压显现大,不能保证支架安全回撤的难题,提出了爆破切顶卸压方案,采用预裂聚能爆破技术在回撤通道后方对直接顶进行爆破切缝,根据实际生产地质条件和切缝实验,确定了炮孔参数,合理设计装药结构和聚能爆破管,优化了施工工艺,确保了工作面支架回撤安全。

寺河煤矿二号井切顶卸压沿空留巷技术应用研究

为解决寺河煤矿二号井97盘区采掘接替紧张等问题,在97307工作面采用切顶卸压沿空留巷技术。在介绍切顶卸压沿空留巷技术原理、施工工艺流程的基础上,结合该工作面生产地质条件,给出恒阻大变形锚索支护参数;结合工程实践、理论计算等,得出顶板切缝高度8.0 m、切顶角度80°、孔间距500 mm、单孔装药量3.0 kg、四孔爆破间隔一孔等关键聚能爆破参数。现场矿压监测结果表明,滞后工作面150 m后,留设巷道围岩基本稳定,巷道变形量较小,满足下个工作面正常使用。

唐山沟煤矿切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术

为了避免留设煤柱造成下分层应力集中、采空区漏风等安全隐患,研究了切顶卸压沿空留巷无煤柱开采技术,论述了切顶卸压沿空留巷工艺流程,分析设计了沿空留巷支护参数、双向聚能预裂爆破参数、周期来压期间顶板支护参数以及工作面两巷超前支护参数等,并在唐山沟煤矿进行井下应用。结果表明,工程效果良好,大幅提高了资源回收率,有效解决了资源浪费、生产接续紧张等技术难题,为在大同、府谷地区推广应用奠定了基础。

切顶卸压自动成巷无煤柱开采支护工艺优化

针对切顶卸压自动成巷无煤柱开采时巷道变形量大、可靠性差的问题,通过对原综采及支护方案缺陷的分析,提出了切顶卸压无煤柱开采及“恒阻大变形锚索支护+永久支护”控制方案。重点对恒阻大锚索加固、预裂聚能爆破及巷道支护方案进行了研究。实际应用表明,新的控制方案能够将煤矿井下巷道围岩的变形量降低71.5%,将井下综采效率提升13.5%。

沿空切顶巷在上保护层煤气共采中的抽采应用

基于解决白皎煤矿2441上保护层开采时因单一化底板穿层钻孔对卸压瓦斯抽采不充分而引发的采场回风流和隅角瓦斯超限隐患,研究了此类采面开采时顶底板煤岩裂隙生成特征及瓦斯运移、富集规律,提出了利用该面无煤柱开采时配套应用的沿空切顶成巷为空间载体,施工多向钻孔抽采富集瓦斯为技术路线的开采方案。

沿空留巷切顶技术研究与应用

沿空留巷切顶卸压作为煤矿无煤柱开采的先进技术,已成功在众多煤矿应用,而选取合适的切顶卸压技术决定了沿空留巷的效果。本文对沿空留巷切顶卸压常用的3种切顶技术进行了理论及实际应用分析,对聚能切缝爆破技术、水力压裂弱化切顶技术、密集钻孔弱化顶板技术的优缺点(从留巷效果、施工速度以及对围岩的影响)进行了整体评价,并且对东瑞煤业2101工作面实际应用3项技术的效果进行了对比分析。研究结论表明:根据东瑞矿沿空留巷实际应用效果来看,密集孔技术>聚能切缝爆破>水压致裂技术。本文得到的结论可以为类似的矿井沿空留巷切顶卸压提供参考。

沿空切顶留巷在唐山沟煤矿的应用

阐述了沿空留巷巷旁支护的发展史与应用现状,沿空切顶留巷技术的原理。介绍了唐山沟煤矿坚硬顶板条件下8820工作面成功应用该技术,合理设计支护方案,有效控制工作面及沿空巷道的顶板压力,实现采煤工作面"Y"型通风,消除上隅角瓦斯积聚,提高了回采安全性。

大同矿区回采巷道顶板预裂技术应用效果探究

针对目前大同矿区回采巷道受坚硬顶板影响围岩控制困难的问题,采用理论分析的手段研究了巷道顶板预裂原理,通过探究定向聚能爆破顶板预裂切缝技术、水力切割切顶卸压技术和二氧化碳致裂技术的技术特征以及在大同矿区回采巷道的应用效果,得出水力切割切顶卸压技术是可在矿区内广泛推广应用的技术手段。

松软煤层顶板定向聚能预裂爆破卸压增透技术

松软不稳定煤层煤厚变化大,瓦斯含量高,透气性差,而煤质又松软易碎,难以打钻,造成瓦斯抽采困难。针对上述问题,提出在煤层近距离顶板中施工钻孔进行定向聚能预裂爆破,通过控制装药结构,使爆破裂隙锲入到煤层中,从而实现对煤岩的卸压增透,强化预抽煤岩裂隙中的卸压瓦斯。现场试验表明,该技术增强了煤层透气性,提高了钻孔施工效率和瓦斯抽放效果。

大采高综采工作面坚硬顶板预裂控制研究

根据木瓜矿10-102工作面回采期间坚硬顶板悬顶造成的来压步距大、矿压现象异常剧烈等问题,基于坚硬顶板破断结构力学模型研究了10-102工作面来压步距的范围,确定采用开切眼位置进行人工预裂顶板更容易使其垮落。为此,采用双向聚能爆破切顶工艺对10-102工作面进行了坚硬顶板的预裂控制,现场应用效果显示,研究区域来压强度平均范围为42.4 MPa,有效降低了来压的强度,且确保了支架的稳定性。