2104综放工作面爆破切顶技术研究

2104综放工作面基本顶初次来压步距为50.4 m,通过人为爆破切顶将“悬空”顶板破断后,初次来压步距减少了11.2 m,动载系数减小了0.34,顶煤大面积垮落步距缩短了26 m,提前释放了煤岩体积蓄的能量,避免了大面积顶板垮落造成事故灾害。采用钻孔窥探顶板可知,爆破后距终孔近6 m范围内,孔壁存在明显裂隙,采动后相邻裂隙间相互连通,采空区悬滞的顶煤会随连通的裂隙垮落,有效提高了顶煤回收率。     

煤矿顶板弱化处理及稳定性研究与应用

以脆性材料计算法为基础,对顶板的稳定性进行了分类研究;利用爆破法对顶板进行了弱化处理应用。试验研究结果表明:通过弱化顶板强制放顶,对围岩力学参数具有很强的弱化作用。通过在某矿实验工作面全面垮落距离从55m减少到直接顶能够随采随垮,最终确定初次强制放顶步距为25m,初次放顶后,放顶步距为20m。     

工作面初采预裂爆破强制放顶技术研究

针对西山煤电集团杜儿坪矿8 #煤层68216工作面顶板坚硬、不易垮落的问题,运用理论分析、现场实测方法,计算出基本顶初次来压理论步距较大为34.96 m,需要采取爆破措施减小基本顶来压步距.同时运用LS-DYNA3D数值模拟软件模拟了坚硬顶板工作面初采强制放顶爆破过程,揭示出爆破放顶机理,得出了在爆炸应力波作用下的岩石应力场分布与破坏范围,比较了不同起爆方式对顶板岩层破坏作用的差异,并以此为依据提出具体爆破实施方案.经现场矿压实测发现,爆破后基本顶初次来压步距变小为17.4 m,项板冒放性得到较好改善,表明初采预裂爆破强制放顶取得了预期效果.     

坚硬顶板弱化技术对工作面矿压显现规律的影响研究

针对坚硬顶板综采工作面来压步距大、矿压显现强烈、管理难度大等问题,以卡洼掌煤矿坚硬顶板条件为工程背景,在理论计算顶板垮落步距的基础上,提出切眼切顶爆破和两巷超前预裂爆破的顶板弱化技术,并对现场矿压数据进行监测,分析顶板弱化效果,研究结果表明:坚硬顶板整体性强、力学性能好,初次及周期来压步距均较大,经过对坚硬顶板采取爆破强制放顶技术,减小了工作面的来压强度,保证了工作面的安全高效生产。     

厚层灰岩顶板综采工作面初次放顶实践

针对厚层灰岩顶板工作面初次来压步距大,易引起工作面顶板安全事故的问题,以神农煤业15101工作面为背景,在工作面切眼及两端头顺槽分别布置了爆破放顶钻孔和退锚爆破钻孔。通过矿压观测分析可知,1^#切眼初次来压步距平均为26.9m,工作面上下端头顶板能够及时垮落,悬顶面积不大,达到了弱化顶板的目的。     

坚硬顶板综采工作面爆破放顶技术研究

以胡底矿4304工作面为工程背景，通过数值模拟分析了随工作面推进顶板垮落情况和矿压分布特征，推测出工作面初次来压步距为37m，存在顶板大面积悬露而突然垮落的问题。采用超前深浅孔相结合的松动爆破技术，对工作面顶板进行弱化处理。结果表明：经过爆破处理后，4304工作面直接顶的平均垮落步距为15.4m，小于模拟结果|基本顶沿工作面呈现分段来压的特点，在工作面上部来压步距最大|初采期间未观测到煤壁大范围片帮、煤炮等明显来压现象，且未出现回风巷瓦斯超限问题，爆破放顶效果较好。     

岳南煤业厚层坚硬顶板深孔爆破放顶技术研究

为解决岳南煤业215102工作面推进时悬顶面积大、不易垮落进而引起矿压显现剧烈的问题,提出了深孔爆破强制放顶技术,通过数值模拟分析了爆破后K2灰岩坚硬顶板的裂纹扩展特征,确定炮孔间距 6 m、炮孔角度45°、炮孔深度13.5 m。实施深孔爆破放顶技术后,坚硬顶板能够及时垮落,工作面平均来压步距32.9 m,减小了25.7 m,平均动载系数为1.27,来压强度明显减弱,保证了工作面初采阶段的安全生产。     

顶板深孔预裂爆破技术应用

高河煤矿主采煤层为3#煤层,平均厚度6.5m,采用综采放顶煤的采煤方法。为使工作面初采后顶煤随顶板随采随冒,不致因悬顶面积过大给顶板管理和瓦斯防治带来隐患,甚至造成冲击矿压等重大灾害,在E1305工作面切眼处采取深孔爆破预裂顶板的方式进行人工强制放顶。通过深孔预裂爆破技术的实施,促使顶煤、顶板的提前断裂、垮落,缩小了初次来压步距,提高了放煤采出率,实现了初采期间的安全、高效生产。     

酸刺沟矿首采面深孔预裂爆破强制放顶技术

针对酸刺沟矿6上煤厚层砂岩顶板初采期间难垮问题,理论计算基本顶极限垮距为50m,加之日推进度在10m以上,初次来压步距大易造成大面积来压,对人员和设备将构成严重威胁,确定采用深孔预裂爆破强制放顶。现场应用表明,切眼与两巷深孔预裂爆破强制放顶减缓了初次来压期间的矿压显现强度,保障了首采面安全高效开采。     

坚硬厚基岩浅埋煤层切眼合理放顶高度研究

针对坚硬厚基岩浅埋煤层初采期合理强制放顶高度的问题,以神府矿区石窑店煤矿215206工作面为背景,采用数值模拟对浅埋厚基岩顶板需要处理的合理层位进行研究,并在此基础上分析研究强放高度与基本顶初次来压歩距关系。结果表明:当顶板处理层位达到下位基本顶时,下位基本顶和直接顶垮落可充满采空区,从而使上位基本顶只发生断裂而非垮落,避免上位基本顶发生垮落失稳带来的强冲击,能有效减小基本顶初次来压强度;强制放顶高度存在一个合理区间,在此区间内来压步距随着放顶高度增加而线性减小,当超过该区间时基本顶初次来压步距增大并维持在一个定值,最终研究确定215206工作面切眼强放高度为7m。     

深孔预裂爆破在坚硬顶板工作面中的应用

基于某矿8935试验综放工作面的坚硬顶板条件,对比分析实施顶板预裂爆破后顶板变化情况及来压特征的变化情况。经分析可知:8935工作面直接顶的初次垮落步距平均22.0 m,基本顶的初次来压步距为46.5 m,基本顶初次来压期间的矿压显现非常明显;实施了深孔预裂爆破措施后,直接顶初次垮落步距减小至13.2 m,基本顶初次来压步距降低为34.5 m,基本顶的矿压显现非常不明显,初次来压期间煤壁平整,顶煤碎裂掉落,也没有出现移架困难与支架不接顶等问题。     

坚硬顶板切顶卸压垮落规律研究

为了解决坚硬顶板垮落步距大而易引起大面积来压等问题,以邱集煤矿1102工作面为研究对象,开展切顶卸压对坚硬顶板垮落规律的研究。基于悬臂梁理论推导了切顶卸压后坚硬顶板垮落步距的计算公式,理论计算了邱集煤矿1102工作面坚硬顶板各岩层荷载和切顶卸压前后各岩层的垮落步距,对比分析了切顶卸压前后顶板的垮落特征,并利用现场实测数据验证了理论分析的准确性。结果表明:切顶卸压后,直接顶的垮落步距从26.66m减小到9.13m,减小了65.8%;基本顶的初次垮落步距从45.41m减小到25.64m,减小了43.5%;周期垮落步距从18.54m减小到12.82m,减小了39.9%。切顶卸压减小了直接顶和基本顶的垮落步距,实现了对坚硬顶板垮落步距的有效控制,保证工作面安全开采,对类似的地质条件下煤层开采和矿压控制具有借鉴意义。     

坚硬顶板综放面深孔预裂弱化顶板处理技术

为了解决致密坚硬顶板初次断裂步距大而容易引起冲击矿压、瓦斯积聚以及放顶煤初采期间顶煤放出率低等难题,针对余吾煤业3~#煤层赋存环境和开采条件,通过选用基本顶固支岩梁力学模型,对该矿N1202综放工作面基本顶初次垮落步距进行了理论分析和计算,提出对N1202工作面进行初采前顶板深孔预裂爆破切顶,缩短综放工作面基本顶初次来压的垮落步距。工业试验结果表明,经过弱化处理后基本顶初次来压步距缩短至24.3m,有效减小了采空区顶板悬露面积,杜绝了坚硬顶板大面积来压隐患,保证了综放工作面绿色安全开采。     

复合灰岩顶板闭合爆破切顶技术研究

邱集煤矿1102工作面顶板为致密坚硬的复合灰岩顶板,基于四周固支岩梁模型,理论计算未切顶前顶板初次垮落和周期垮落步距,发现工作面推采后出现采空区大跨度悬顶等问题。为解决这一难题,分析计算合理悬顶长度,提出工作面深孔爆破闭合切顶技术;拟采用聚能爆破定向断裂顶板形成闭合贯穿裂缝,帮助采空区顶板随推采及时垮落,减小采空区悬顶长度;根据工程地质条件,针对性设计聚能预裂爆破切顶高度、切顶角度和炮孔间距,并推导出合理封堵长度计算公式,形成了一套完整的爆破切顶参数选取方案。经现场试验证明,爆破切顶后,相邻炮孔间裂缝贯通形成闭合切缝面,采空区悬顶沿闭合切缝面及时垮落,复合顶板初次垮落步距从45m降低为24m,周期垮落步距从19m降低为11m,分别降低了46.6%和42.1%,垮落效果良好,可为类似地质条件下解决大跨度悬顶问题提供参考。     

综放面初采强制放顶深孔爆破技术

官地矿为高瓦斯矿井,中八区28416工作面采用"采9放8"综采放顶煤开采方式,工作面顶板坚硬,初采期间初次来压步距较大(一般情况为30m左右),且8#煤为易自燃煤层(发火等级为Ⅱ类),通过确定深孔爆破炮孔布置参数,采用深孔爆破技术进行强制放顶。实践证明,强制放顶深孔爆破技术减小了顶板初次来压步距,降低了顶板初次来压强度,工作面推进16m时,顶板全部跨落,采空区充填严实,保证了初采期间的安全生产。     

深孔预裂爆破提高综放初采顶煤回采率的研究

针对某矿3407工作面坚硬顶板难以垮落的现象,通过对其顶底板物理力学性质的分析,确定深孔预裂爆破参数,使用ANSYS/LS-DYNA2D软件模拟爆破过程,以及使用UDEC软件模拟切顶后顶板垮落破坏情况。研究结果表明:采用深孔预裂爆破的方法弱化坚硬顶板,初次来压步距缩短了9.6m,顶煤采出率提高了14.38个百分点,实现了综放初采的安全高效开采。     

深孔预裂爆破强制放顶技术及安全措施

泰安煤矿针对8103综采工作面的顶板危害,为保老顶初次来压期间的安全生产,期望破坏顶板的完整性、能使顶板及时垮落,改善周期来压步距,缓解老顶周期来压的巨大载荷,要在工作面实施深孔预裂爆破强制放顶技术,并且辅助安全措施,实际效果明显。     

综放工作面顶板来压规律及其控制技术研究

为保证工作面来压期间的安全回采,将伯方煤矿3205综放实验工作面实际测得的循环阻力、初撑力、阻力分布情况以及时间加权平均阻力作为参考依据,计算得在平均周期内来压步距为15m,采用深孔爆破技术对来压期间的工作面顶板进行放顶,爆破放顶后,来压期间采空区顶板全部垮落,采空区充填严实。     

燕子山矿水压致裂强制放顶技术应用

针对燕子山矿坚硬顶板初采难垮落的问题,通过理论分析计算出8403工作面初次来压步距为47.62 m,需要采取强制放顶措施。对8403工作面首次采用新型水压致裂技术实施强制放顶。通过实践表明,采取水压致裂措施后,初次来压步距缩小为35.25 m,减少了16.12 m,取得了良好的应用效果。     

永新煤矿A503工作面循环放顶技术应用

为保证工作面顶板来压期间的安全回采,在来压期间对工作面实施强制放顶技术,针对乳化炸药深孔爆破的优点进行分析,在工作面上下顺槽分别布置一个老顶孔、一个辅助孔、一个端头孔,并计算出炮孔各个参数,通过工作面来压步距,确定爆破放顶步距为19.0 m,通过放顶效果可知:工作面推进到25.0 m时,采空区顶板全部跨落,采空区充填严实。