综采工作面过大落差断层深孔预裂爆破技术

综采工作面过大落差断层深孔预裂爆破技术

论文摘要

为解决综采工作面遇大落差硬岩断层阻碍推采问题,分析传统过断层方法以及现有研究技术弊端,对过大落差断层深孔预裂爆破技术展开系统研究。针对大落差断层产状不明晰,过断层路径设计不精确的问题,提出了断层产状探测技术,优选断层探巷布置方案,根据其揭露信息建立了断层走向计算模型;针对深孔爆破技术在工作面、运输巷、回风巷不适用的问题,研究预掘爆破巷关键技术,提出了爆破巷布置原则及布置参数计算方法,确定了爆破巷内实施深孔预裂爆破的方案,设计了耳式硐室施工方法,解决了大药量集中爆破难题;基于岩石爆破理论,结合过大落差断层工程特点,针对性设计孔径、孔深、装药量、封堵长度、炮孔布置及爆破振动安全控制,形成了完整的爆破参数选取及计算方法。新巨龙煤矿2302N工作面下平巷揭露综合落差12. 5 m硬岩断层,通过下平巷揭露点依次布置的6个探测孔,探明了断层向工作面延展初始走向,设计了垂直断层走向、沿煤层底板掘进探巷方案以及沿断层下盘煤层底板掘进爆破巷方案;通过实测信息规划了过断层路径,根据路径内断层产状变化划分了8个爆破区域,设计了各区域内爆破布置参数,并借助数值模拟对爆破效果进行了预测分析。应用效果表明,爆破裂隙贯通效果良好,采煤机过断层截齿消耗减少了40%~50%,相比传统过断层方法节省了时间一倍以上。新巨龙煤矿多个工作面均成功完成了过大落差工程应用,在保障工作面高效连续推采、减少过断层成本、保证爆破安全等方面取得了良好的效果。

论文目录

  • 1 断层产状探测技术
  •   1.1 大落差断层探测难点分析
  •   1.2 断层探巷探明产状
  •   1.3 断层走向计算模型
  • 2 预掘爆破巷关键技术
  •   2.1 爆破巷布置
  •   2.2 爆破巷走向及倾角
  •   2.3 深孔预裂爆破技术
  •     2.3.1 爆破技术原理
  •     2.3.2 耳式硐室技术
  • 3 深孔预裂爆破参数设计
  •   3.1 孔径与孔深
  •   3.2 装药量
  •   3.3 封堵长度
  •   3.4 钻孔布置
  •   3.5 起爆设计与振动控制
  • 4 过大落差断层工程应用
  •   4.1 工程概况
  •   4.2 断层产状确定
  •   4.3 爆破巷施工
  •   4.4 爆破方案设计
  •   4.5 数值计算分析与预测
  •     4.5.1 数值模型
  •     4.5.2 计算结果分析与方案预测
  •   4.6 工程应用效果评价
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李廷春,张浩,张治高,贾绪路,孙广京,万晓,张宪堂

    关键词: 综采工作面,大落差断层,深孔预裂爆破,断层探巷,预掘爆破巷,参数设计

    来源: 煤炭学报 2019年01期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 矿业工程,工业通用技术及设备

    单位: 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东新巨龙能源有限责任公司,山东管理学院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(41772299,51279096)

    分类号: TD235.371

    DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.0405

    页码: 199-209

    总页数: 11

    文件大小: 553K

    下载量: 306

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