潞宁煤矿大采高工作面冲击地压显现机理及防治

为避免潞宁煤矿22116工作面发生强烈的冲击地压现象,运用理论分析计算、微震监测等综合手段,分析工作面冲击地压主要诱因,判定工作面属于“顶板—煤柱复合型”冲击,对工作面各区域冲击危险性进行详细划分,设计采用大直径钻孔作为冲击静载力源防范解危措施,采用预裂爆破切顶作为冲击动载力源防范解危措施,实现了工作面的安全高效生产。

基于震波CT探测的工作面冲击危险性评价及防治

为了提高工作面冲击地压防治效率,鉴于集中静载荷在冲击启动过程中的基础作用,以陕西某矿为工程背景,采用震波CT对工作面开展集中静载荷原位探测和冲击危险性评价,划分冲击危险区域,制定针对性防治方案。结果表明,煤层强冲击倾向性、开采深度大、上方厚硬顶板以及相邻工作面采空区顶板悬而不垮使工作面冲击危险性升高;工作面探测区域内煤层总体处于中等冲击危险等级,并准确划分了冲击危险区域。采用顶板爆破、煤层帮部及底板大直径钻孔卸压技术,切断力源,转移应力,由原来的“防治全巷道”转变为“防治重点危险区域”,提高冲击地压防治效率,得以保障工作面的安全回采。

大孔径宽孔距浅孔控制爆破拆除岩墙技术

基于一般浅孔和深孔爆破的优缺点,提出了一种介于这两种爆破方式之间的大孔径、宽孔距浅孔控制爆破拆除岩墙技术。详细阐述了该技术中钻机类型、爆破参数、后排孔布孔位置、装药量和起爆网路等技术要点。该技术在复线铁路岩墙拆除中获得了良好的爆破效果,并展现出效率高、安全可靠的优点。

综放开采滞后型动力灾害演化机理及控制技术

为了研究综放开采"滞后型"动力灾害的演化机理及其防治措施,采用理论分析的方法从煤柱侧向应力、采场支承应力和复合顶板应力三方面对滞后型动力灾害演化机制进行分析,并采用FLAC3D数值模拟软件对理论分析结果进行模拟验证。结果表明:采空区后方应力增高区的高应力是主要力源因素;煤柱留设不当,造成侧向支撑压力叠加是主要原因;复合顶板失稳断裂产生的冲击压力,通过保护煤柱的传递作用于煤层底板。结合数值模拟结果和现场实践,按研究工作面动力危险程度将其划分为:冲击显现区、一般冲击危险区和强冲击危险区;采用煤层注水、超前端头预裂爆破和煤柱大孔径卸压3种动力灾害防治措施,有效地降低了该工作面动力灾害事故的发生。

新型大孔径静态破碎技术的试验研究

在传统静态爆破的基础上,提出了一种新型大孔径静态爆破技术,使用新型扩孔钻头结合机械堵孔器解决了大孔径静态爆破的冲孔问题。由于孔径的增大,使得破碎剂膨胀压力增大,膨胀剂反应速度加快,加大了堵孔难度。设计的新型扩孔钻头和新型堵孔器进行了孤岩块的大孔径静态爆破试验,试验结果证实了该新型大孔径静态爆破技术的可行性,达到了提高爆破能力和缩短破坏时间的预期目的。为今后的敏感地区岩石爆破工程开挖提供了新途径。

大孔径爆破堵塞技术优化研究与应用

针对大孔径爆破常规连续堵塞方法易冲孔、大块率高等问题,基于炸药能量利用的基础理论,提出了一种"堵塞-空气-堵塞"的夹层式柔性堵塞结构。数值模拟结果表明:柔性堵塞单元应力峰值以一个数量级衰减,相比连续堵塞,上部岩体测点在20 ms之后内能快速增加,内能提高了25%~40%,更有利于上部岩石破碎。该堵塞技术在准东神新煤矿应用效果良好,冲孔现象明显改善,大块率大大降低,堵塞工作量减少40%以下。

高静载回采巷道矿压的显现规律及其防治

针对葫芦素煤矿21103回采巷道底鼓、煤柱帮鼓、锚杆锚索脱落等冲击显现问题,在超前区域使用大直径钻孔卸压技术,通过数值模拟、工业测试等方法,研究21103回采巷道的冲击地压显现规律。研究结果表明:21103回风巷左侧煤柱超前工作面68 m范围高应力集中;随着工作面的推进,工作面临空侧应力呈“L”型分布,超前区域出现应力集中;大直径钻孔卸压后,煤层能够有效释放积聚的弹性能,回风巷煤柱侧、工作面侧应力峰值降幅分别为53.72%、58.12%,降幅明显;经现场工业测试验证,超前工作面16 m范围内进行大直径钻孔卸压效果显著。该研究可降低21103回采巷道发生冲击地压的风险,保障了下一个工作面顺利开采。

大孔径炮孔控制爆破开挖基坑

以两个工程为例,介绍了在城镇基坑开挖工程中采用了大孔径深孔爆破技术。针对具体情况开切割槽,使用体积较小的潜孔钻凿大孔,设计合理的爆破参数,采用非电微差起爆网路和有效的安全防护措施。工程实践证明,只要爆破参数合理、安全防护得当,大孔径深孔爆破可以在城镇地区开挖基坑中推广应用。

大型弧形高边坡预裂爆破设计与施工技术

以舟山国家石油储备基地扩建项目为载体,介绍了高边坡预裂爆破的设计与施工方法。场区建设涉及山体高边坡开挖。该山体为中风化-微风化凝灰岩,为保证弧形高边坡开挖成型,且最大程度减小爆破对预留高边坡的破坏,确保后期库区运营安全,设计采用深孔大孔径进行预裂爆破施工,对爆破参数、预裂孔的钻孔技术、不耦合装药方法、爆破振动控制等进行了优化。从实际效果来看,深孔大孔径预裂爆破不仅保证了弧形高边坡的成型,确保管道隧道在安全允许振动范围内,而且经济实用、大大节约了工期,对类似工程有一定的参考价值。

特厚坚硬顶板巷道变形原因与控制技术研究

W1123综放面运输巷属于典型的特厚坚硬顶板巷道,埋深大、受采动影响大、顶板坚硬难以自然垮落、应力集中程度较高,巷道稳定性差。现场调查分析发现,顶板坚硬难以自然垮落,造成悬顶,巷道两帮处于高垂直应力环境下。回采过程中工作面超前50m范围内矿压显现明显,巷道变形严重。对工作面顶板进行超前预裂爆破处理,巷道两帮采用大直径钻孔卸压,减小巷道围岩变形量。利用高强度短锚索加强巷道围岩支护。

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。