煤矿岩巷爆破掘进大矸的成因分析及控制技术

岩巷爆破产生大矸石是制约岩巷掘进速度和效率的重要影响因素之一。因此,设计合理的爆破方案对于岩巷掘进十分重要。为了解决寺家庄矿岩巷中深孔快速掘进过程中的大矸与进尺问题,运用LSDYNA软件建立了直眼掏槽和楔直复合掏槽模型,模拟了被爆岩体中有效应力波传播规律及被爆岩体底部的有效应力分布规律并进行现场实验研究。经过数值模拟分析和现场实验对比得到楔直复合掏槽爆破大矸较少,日进尺更高,加快了巷道掘进速度,对类似硬岩巷道的爆破掘进施工具有参考价值。     

含不同缺陷结构材料的动态断裂行为研究

采用新型数字激光动态焦散线试验系统,结合落锤冲击加载试验台,研究了含不同缺陷结构材料的动态断裂行为。研究结果表明:缺陷结构的存在对试件断裂形态及裂纹起裂过程没有影响,对裂纹的扩展具有明显的抑制作用;含孔洞缺陷结构比含裂纹缺陷结构材料对裂纹扩展的抑制作用更加明显;相较于无缺陷结构材料的裂纹扩展速度和动态应力强度因子变化趋势,含裂纹缺陷结构材料与之基本一致,含孔洞缺陷结构材料与之相差较大。     

煤矿岩巷爆破掘进周边质量控制技术研究

超欠挖现象是岩巷快速掘进过程中普遍存在的问题,为了解决该问题需要设计合理的周边成型控制技术。对于寺家庄矿南一盘区北回风巷出现的周边超欠挖现象,运用LS-DYNA模拟了切缝药包作用机理,并进行了现场切缝药包对比试验,巷道中心左边周边眼装填切缝药包,右边周边眼装填普通药包。试验结果表明左侧爆破效果明显优于右侧,光面成型良好、光滑平整,超挖在50mm之内,半眼痕明显,右边爆破后巷道轮廓参差不齐,围岩破碎不平,出现超欠挖,平均200mm,残留半眼痕少。研究结果表明:切缝药包能够保障巷道成型质量,降低循环成本,减少辅助作业时间,为企业带来可观的经济效益,适合在岩巷掘进中广泛使用。