深孔预裂爆破在综放工作面坚硬顶板控制中的试验研究
Experimental Study on Deep-hole Pre-splitting Explosion in Hard Roof Control of Fully Mechanized Caving Face
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摘要: 针对坚硬顶板工作面由于回采初期顶板垮落步距大而易引发矿井灾害的问题，选取了忻州窑煤矿8935工作面作为研究对象，提出了采用深孔预裂爆破弱化顶板的方法。依据相关爆破理论和力学理论，结合8935工作面的实际条件，通过分析深孔预裂爆破弱化顶板的机理，对深孔预裂爆破试验参数进行了优化，并实施了现场试验。试验结果显示，初次来压期间矿压显现不剧烈，直接顶初次垮落步距约为13 m，基本顶的初次来压步距约34 m；放炮后支架工作阻力稍微增大，瓦斯与CO浓度存在短时间的微增；顶煤垮落及时，可多回收33.2 m长的顶煤。深孔预裂爆破对顶板的弱化作用明显，可降低相关灾害的发生性，增加顶煤回收效益。Abstract: Aiming at the problem that it is easy to cause mine disasters because of the large roof caving step of hard roof coal face in the early mining, selecting the 8935 working face of Xinzhouyao Coal Mine as the research object, the method of deep-hole pre-splitting explosion weakening roof is proposed. According to the related blasting theory and the theory of mechanics, in combination with the practical condition of 8935 working face, through the analysis of the mechanism of deep-hole pre-splitting explosion weakening roof, the parameters for deep hole pre-splitting blasting are optimized, and the field tests are carried out. Experimental results showed that mine pressure appear is not sharp during the first weighting, the first caving step of immediate roof is about 13 m, and the first weighting step of basic roof is about 34 m; support working resistance slightly increases after blasting, the concentration of CH4 and CO increases for a short period of time; when the top coal falls down in time, it can recycle 33.2 m long coal. Tests show that deep hole pre-splitting blasting plays an obvious role in weakening of roof and can reduce related disasters and increase the top-coal recovery efficiency.
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[1] 李超，康天合，张彬．综放初采期深孔预裂爆破弱化顶板的试验研究[J]．煤矿安全，2015，46（10）：28－31. [2] 李重情，盛恒，刘健．深孔预裂爆破对含坚硬顶板高瓦斯煤层的综合作用研究[J]．中国安全生产科学技术，2015，11（1）：71－76. [3] 刘跃东，张东峰．特厚坚硬顶板控制机理和弱化技术研究[J]．矿业研究与开发，2013，33（4）：55－58. [4] 张帅，张百胜，张涛．高瓦斯综放工作面顶板深孔预裂爆破技术应用[J]．煤炭工程，2014，46（4）：49－51. [5] 张境雍．深孔预裂爆破弱化坚硬顶板技术及现场应用[J]．山西煤炭管理干部学院学报，2016，29（4）：3－4. [6] 秦广鹏，蒋金泉，文志杰，等．综放工作面初采期顶煤深孔爆破弱化试验研究[J]．煤炭科学技术，2011，39（10）：1－4. [7] 赵宁，戴广龙，黄文尧，等．深孔预裂爆破强制放顶技术的研究与应用[J]．中国安全生产科学技术，2014，10（4）：38－42. [8] 崔树江，张百胜．综放工作面采前顶板弱化技术研究[J]．中国煤炭，2014，34（5）：41－43． -
期刊类型引用(24)
1. 尚慧，柳思航，甘智慧，苏理想，刘阳. 浅埋煤层群开采覆岩垮落及导水裂隙带发育规律研究. 水文地质工程地质. 2025(02): 125-137 . 
百度学术
2. 李瑞金，李谭，陈光波，李康. 煤柱-顶板结构能量演化特征及稳定性研究. 煤矿安全. 2024(01): 139-150 . 本站查看
3. 王振宇，岳高伟，蔺海晓，李敏敏. 单轴冲击荷载下煤体损伤及破坏特征分析. 煤矿安全. 2024(02): 10-18 . 本站查看
4. 张金金，杜航，张嘉晨，訾龙. 浅埋煤层综放开采导水裂隙发育特征及隔水层稳定性研究. 煤炭工程. 2024(01): 78-85 . 百度学术
5. 毛华晋. 近距离下层煤开采区段煤柱合理错距研究. 煤炭工程. 2024(05): 24-30 . 百度学术
6. 史学腾. 重复采动下煤层顶板裂隙岩体的变形规律研究. 能源与节能. 2024(06): 174-177 . 百度学术
7. 杜佳慧，李文璞，常悦，王泽，王涛. 卸荷砂岩渐进破坏及渗透特性的中间主应力效应研究. 煤矿安全. 2024(06): 19-29 . 本站查看
8. 刘润，王朋飞. 采空区下工作面末采期回撤通道围岩应力分布规律. 煤炭技术. 2024(08): 79-84 . 百度学术
9. 付文一. 浅埋煤层重复采动覆岩破坏规律研究. 煤. 2024(08): 101-104 . 百度学术
10. 梅福星，尚宇琦，孔德中，张鹏飞，张林，吴仕雄. 基于DIC技术近距离煤层采动裂隙-位移-应变演化规律相似模拟研究. 矿业科学学报. 2024(04): 519-528 . 百度学术
11. 喻军健，张庆海，纪新波，陈军涛，范铭今，李果. 相邻工作面开采扰动下覆岩破坏及地表沉降特征研究. 煤炭技术. 2024(09): 6-11 . 百度学术
12. 郭进. 缓倾斜近距离煤层群重复开采“两带”高度研究. 煤炭技术. 2024(10): 81-86 . 百度学术
13. 李国平，刘宝玉，于可伟，李盼盼，蔚波. 彬长矿区复杂地质条件下覆岩导水裂隙带发育特征研究. 能源与环保. 2024(09): 127-132 . 百度学术
14. 许亚优，郭佳策，宋小林. 井上下多层复合采空区漏风运移相似模拟实验研究. 煤矿安全. 2024(12): 143-152 . 本站查看
15. 赵磊. 晋邦德煤业综采面覆岩位移变化相似模拟研究. 煤. 2023(01): 10-13+79 . 百度学术
16. 李利峰. 近距离煤层开采覆岩运移规律诱发地表沉降分析. 中国矿业. 2023(05): 110-117 . 百度学术
17. 朱友恒. 近距离煤层开采导水裂隙带发育高度数值模拟研究. 能源与环保. 2023(05): 1-6 . 百度学术
18. 杨涛，闫医慧，张杰，林海飞，何义峰，张一铭，高守世. 浅埋煤层群上下层位土层与基岩层协同隔水稳定性研究. 煤炭科学技术. 2023(07): 234-242 . 百度学术
19. 刘国建，杨富强，高学丰，姜宁. 浅埋薄基岩采场覆岩破断特征及其导水裂隙带发育规律研究. 煤炭工程. 2023(08): 108-113 . 百度学术
20. 经来旺，方旭，肖起辉，张世翔，焦建军，经纬. 含摩擦作用叠梁应力势函数对煤层顶板的破坏研究. 煤矿安全. 2023(09): 112-118 . 本站查看
21. 张杰，何义峰. 浅埋煤层群裂隙演化规律及组合承载结构载荷研究. 煤炭科学技术. 2023(09): 65-76 . 百度学术
22. 王杰. 变倾角煤层内工作面开采诱冲机理及防治技术. 煤矿安全. 2023(11): 124-132 . 本站查看
23. 王红胜，张胜伟，李斌，李磊，郭卫彬，肖双双. 近距离煤层群综放开采覆岩导水裂隙发育规律. 西安科技大学学报. 2022(04): 629-636 . 百度学术
24. 窦成义，李建华，杜豪豪，李庆钊. 基于主应力-位移判别法的高位定向长钻孔布置层位分析及应用. 陕西煤炭. 2022(05): 1-5+29 . 百度学术
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