断顶爆破防治冲击矿压技术体系及效果评价研究
窦林名1
阚吉亮1
李许伟1
齐燕军2
白金正1
刘明洪3
1.中国矿业大学 深部煤炭资源开采教育部重点实验室,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 2211162.中国矿业大学 矿业工程学院,江苏 徐州 221116;中国矿业大学 力学与土木工程学院,江苏 徐州 2211163.托克逊县雨田煤业有限责任公司,新疆 吐鲁番 838000
摘要：断顶爆破在坚硬顶板条件下的冲击矿压灾害防治中应用广泛.基于动静载叠加原理,理论分析了断顶爆破防治冲击矿压的作用机制,在对冲击危险预评估和冲击危险动态演化特点分析的基础上,揭示了冲击危险具有分时、分区和分级的"三分"特征,建立了分时、分区、分级断顶爆破防治冲击矿压技术体系,应用于坚硬顶板型冲击矿压防治工程实践,并通过采取理论计算、钻屑监测和微震监测手段进行断顶爆破效果评价.结果表明:爆破后形成的裂隙区贯通为连续的弱面是控制冲击矿压最重要的区域,断顶爆破能够减弱由于顶板瞬间破断或垮落释放的动载强度,降低上覆悬顶施加在煤体内的静载强度并促使煤体峰值应力向工作面前方转移,达到降低冲击矿压危险的目的;依据揭示的冲击危险分时、分区、分级的"三分"特征,建立了"开切眼倾向断顶爆破、临空煤柱侧走向断顶爆破、工作面内超前预裂爆破和及时解危断顶爆破"的分时分区分级断顶爆破防治冲击矿压技术体系,相应进行了断顶效果评价,其中开切眼倾向断顶爆破后工作面初次来压和周期来压阶段顶板聚集的能量分别降低72％和76％;临空煤柱侧断顶爆破后煤柱内钻屑值下降0.55 kg/m;工作面内预裂爆破区域在回采期间出现微震总能量、单日最大能量均明显降低,微震频次显著增加的整体规律,验证了分时分区分级断顶爆破技术体系对防治冲击矿压的有效性.
关键词：冲击矿压动静载断顶爆破效果评价
分类号：TD323(矿山压力与支护)
资助基金：国家自然科学基金(51874292)国家自然科学基金(51804303)江苏省重点研发计划资助项目(BK20180643)江苏省自然科学基金(BK20180643)
论文发表日期：2020-01-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 24-32 )
英文信息