纳林河煤矿深埋煤层工作面初采期间强制放顶技术研究

为防止深埋工作面初采期间发生工作面压架切顶事故,对纳林河二号煤矿31101工作面进行了预裂爆破强制放顶,介绍了钻孔布置及爆破工艺。运用KJ21矿压监测系统分析软件对预裂爆破后的支架工作阻力进行了分析,结果表明:31101工作面上部和下部初次来压比工作面中部滞后5 m左右,压力比中部区域小,工作面初次来压不明显,说明预裂爆破强制放顶取得了良好效果。     

坚硬顶板深孔预裂爆破参数优化数值模拟研究

深孔预裂爆破是弱化坚硬顶板的一种有效方式,预裂爆破参数的选择对顶板弱化效果有很大影响。以山西某矿22205厚煤层坚硬顶板综放工作面的具体工程地质条件为背景,采用基于Hoek-Brown强度准则的岩体深孔预裂爆破影响区等效连续力学参数估算方法,运用FLAC3D软件建立了坚硬顶板深孔预裂爆破的三维数值计算模型,研究了不同的爆破孔距开切眼距离、爆破孔深度等关键参数对坚硬顶板初次来压的影响规律。在此基础上,合理设计优化了22205综放工作面坚硬顶板的深孔预裂爆破方案与参数,并进行了现场工程实践。现场矿压监测结果表明,采用深孔预裂爆破技术后,坚硬顶板的初次来压步距减小了约20m,显著改善了坚硬顶板来压期间的安全状况,保障了工作面的正常安全生产。     

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。     

某综采工作面初采期间的顶板控制技术

当开采盘区内首个工作面时,老顶较为坚硬且较厚,初次来压步距较大,初次来压时飓风灾害较为严重,采用常规的深孔预裂爆破方法缩短初次来压步距效果不明显。为此,采用切眼(工作面)预裂断顶和两巷预裂断顶联合方法进行强制放顶,放炮后通过对首采工作面支架上部下位岩层冒落情况以及支架载荷随工作面推进的变化特点分析预裂爆破效果,根据实际情况进行多次预裂爆破,从而安全平稳度过顶板初次来压。     

郭庄煤矿3317工作面初采顶板管理技术研究与应用

针对郭庄煤矿3317工作面来压步距大、顶板悬空面积大等问题,采用顶板预裂技术进行初采顶板管理,设计顶板预裂方案,对预裂钻孔、装药和爆破工艺进行分析,对工作面采用自然垮落和顶板预裂技术进行对比。结果表明:在采用顶板预裂技术后,工作面的初次来压步距从35.1 m降低到22.5 m,工作阻力从3069 kN降低到2871 kN,可见顶板预裂的效果明显,可以使顶板提前垮落,减少初采期间的顶板悬顶面积,减少来压对工作面的影响。     

恒源煤业151303工作面坚硬顶板深孔预裂爆破技术研究

为保证151303工作面回采期间端头悬顶过长及支架易压死的情况,通过具体分析深孔预裂爆破技术的机理,采用数值模拟研究爆破孔间的合理间距,结合工作面的情况对深孔预裂爆破技术进行具体设计,并对工作面采用深孔预裂爆破技术后的效果进行监测分析。结果表明:工作面采用深孔预裂爆破技术后,基本顶的周期来压步距减小为13～22m,回采过程中无支架压死与煤壁片帮情况出现,为工作面安全高效回采提供了保障。     

首采综放工作面坚硬顶板控制与工程实践

采用支架压力在线监测、微震监测、工作面上隅角瓦斯涌出监测等手段,研究了宽沟煤矿B2煤层首采综放工作面坚硬顶板矿压显现特征及控制问题。结果表明:首采综放工作面初次来压步距达到62.2 m,工作面中上部来压剧烈,下部顶煤冒放性差,采用巷道超前深孔预裂爆破不能有效解决坚硬顶板问题,由此实践了工艺巷深孔预裂爆破弱化坚硬顶板,工艺巷爆破后,围岩活动剧烈程度明显降低,周期来压步距由28 m降低至17.8 m,有效解决了坚硬顶板带来的安全隐患问题。     

地面深孔预裂爆破顶板煤柱的试验研究

针对某矿31203综采面回采时受上部22煤集中隔离煤柱影响易发生支架冲击载荷等难题,经计算确定地面深孔预裂爆破炸药单耗、单孔装药量、炮孔间距、封孔长度等参数,制定顶板爆破的方案。爆破效果表明:爆破实施后31203综采工作面顶板回采时及时垮落,根据矿压观测数据分析初次来压步距为43 m,比上个工作面减少15 m,来压时工作面支架载荷正常,顶板大部分及时垮落,上隅角O2、CO、瓦斯等有毒有害气体浓度正常,周期来压步距12.4 m,最大压力46 MPa,来压持续1刀,工作面及两巷顶板垮落正常。工程试验表明,地面深孔预裂爆破顶板煤柱破坏煤柱的完整性,释放部分压力,避免工作面冲击载荷等事故的发生。     

顶板煤层开采破坏特征及预裂爆破技术研究

针对上覆高位厚层砂岩顶板煤层开采问题,研究高位厚层砂岩顶板煤层开采破坏变形规律,通过数值模拟,分析工作面回采以及深孔预裂爆破间距80 m时煤层开采的弹-塑性区破坏特征及顶板应力演化规律,制定预裂爆破技术方案并分析控制效果。通过现场观测,结果表明：周期来压步距从深孔预裂爆破前28.1 m减少到25.9 m,支架工作阻力均值从爆破前25.21 MPa减少至25.68 MPa,卸压效果良好,保证工作面安全回采。     

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。     

双回撤通道冲击地压防治技术研究与应用

针对冲击地压矿井的回撤通道易发生失稳破坏,工作面采动过程中对于回撤通道的影响进行了分析,并结合现场数据分析了双回撤通道内支架压力变化情况,制定针对性防治措施并进行了效果分析。研究结果表明：回撤通道的失稳破坏受工作面采动影响,当工作面剩余长度距离主回撤通道越近时,回撤通道的支承压力越大,巷道两帮的压力越集中,巷道越容易发生失稳破坏。基于主回撤通道易失稳破坏的特点对其顶板预裂爆破效果进行了分析,在预裂爆破后,爆破区域的应力变化幅度明显降低,说明顶板预裂爆破可降低回撤通道受工作面采动影响产生的应力集中。同时,也起到了将采空区应力传递路径阻断和本工作面的超前支承压力传递路径的弱化作用。     

8605工作面坚硬砂岩顶板深孔预裂爆破卸压技术研究

煤峪口矿8605回采工作面顶板为厚硬砂岩顶板,采面推过后不能及时垮落,在悬露顶板作用下工作面矿压显现强烈、支架工作阻力增高、煤壁片帮破坏。针对以上难题,提出深孔预裂爆破技术对顶板进行卸压,设计了深孔预裂爆破参数。应用效果表明:采取深孔预裂爆破措施后,随着工作面推进不再出现顶板悬露现象,工作面来压平稳,支架工作阻力在可控范围内。     

顶板深孔预裂爆破技术实践

针对工作面回采期间矿压显现剧烈,并多次发生支架、转载机压死,电缆排水管路损坏现象,实施了顶板爆破预裂技术,有效减弱了来压强度,效果明显,有效改善了工作面安全生产面貌。设计优化的爆破装药工艺操作简单,施工速度快。     

焦作矿区深孔定向预裂割缝技术研究

为了研究工作面切顶卸压工程中深孔定向爆破割缝关键技术,对焦煤集团多个工程地点的切顶卸压工程进行了研究和分析,研究了双向薄壁点状聚能管、双向常规点状聚能管、双向常规线状聚能管及半圆形聚能管的特性,并确定了最优聚能管形式,制作了加工模具。结果表明,聚能管定向预裂爆破,利用切缝管对能量的导向作用进行割缝,是目前比较适应焦煤集团地质情况的深孔爆破定向割缝理论和方法,“双向常规线状聚能管”模具的研制,能够有效解决加工改造聚能管的瓶颈问题,使用方便,操作简单。工作面开切眼实施深孔预裂爆破后,开切眼产生大量裂隙,实现了顶板预裂的目的,有效地降低了综采面基本顶初次来压的强度,在工作面运输巷实施的顶板预裂爆破工程,对采面压力也产生了积极的影响。     

综采工作面悬顶处理技术研究

综采工作面实施深孔预裂爆破强制放顶,提高了爆破效果,大幅度降低了初次来压强度和初次来压形成飓风的可能性,减小了对工作面人员、设备、通风设施的威胁与破坏,达到了综采面安全回采的目的。     

特厚煤层顶煤深孔预裂爆破技术研究

针对潘津煤矿二采区23-25号煤层赋存条件,提出采用深孔预裂爆破的方式来弱化顶板;基于断裂力学、爆炸动力学分析了顶煤深孔预裂爆破原理及煤体爆破破坏分区特征;根据前人的研究成果及煤体力学特征,合理地对炸药类型、不耦合系数、封孔系数及起爆方式等爆破参数进行分析,利用数值分析软件ANSYS LS_DYNA确定了最优不耦合系数为1.25,封孔系数为0.25;依据确定的最终参数计算得到爆破下顶煤破碎区半径、裂隙区半径分别为0.836 4、3.942 6 m,弹性震动区半径约5.6 m,并确定炮孔间距为8 m。基于工作面的工程地质条件,提出了两巷超前预裂深孔爆破的顶煤预裂方案,该方案应用于工程实践后,能有效地弱化顶板,提高回采率。     

综采面运输顺槽预裂切顶留巷技术应用分析

以神农煤业15102综采工作面运输顺槽为工程背景,拟采用预裂切顶自动成巷无煤柱开采技术;运用数值模拟方法,确定预裂爆破切顶合理参数,即切顶高度7.0 m、切顶角度15°;留巷期间顶底板移近量仅增大46 mm,两帮移近量增大98 mm,最终顶底板移近量335 mm,两帮移近量530 mm;应用取得较好效果。     

开采边角煤冲击危险区域卸压技术应用

结合三河尖煤矿7142工作面的基本情况,分析该工作面主要冲击危险因素(基本顶初次来压,该工作面终采线和邻工作面终采线),划定出冲击危险区域。通过工作面回采前采用顶板深孔预裂爆破和回采过程中采用大直径钻孔卸压技术,卸压效果是电磁监测强度降低和钻屑检测中煤粉颗粒组成正常,有效降低工作面冲击区域危险,实现工作面安全回采。     

高瓦斯低透煤层深孔预裂爆破增透数值模拟试验

深孔预裂爆破产生的应力波相互叠加,加快了两爆孔间裂纹的形成和沟通速度,有效促进卸压带的形成。以淮南矿业集团谢一矿5121工作面为例进行深孔预裂爆破试验,运用ANSYS软件进行数值模拟,并分析了爆破过程中的3个阶段,为高瓦斯低透气性煤层的安全生产提供了一个较好的解决方案。     

五家沟煤矿5105工作面坚硬顶板控制技术研究与应用

为了解决5105综放工作面坚硬顶板不易垮落、来压剧烈等问题,确保工作面安全高效生产,确定采用深孔预裂爆破技术对坚硬顶板进行处理,设计了开切眼、两顺槽爆破弱化坚硬顶板的技术参数。实际应用及矿压监测表明,该技术达到了弱化坚硬顶板、降低来压强度、减少压架风险、保证安全生产的目的。