深孔顶板预裂爆破力构协同防冲机理及工程实践
赵善坤
煤炭科学技术研究院有限公司安全分院,北京100013;煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室,北京100013
摘要：通过对深孔顶板预裂爆破过程的分析,提出了深孔顶板预裂爆破力构协同防冲机理并对其类型进行划分,模拟分析了不同爆孔布置方式下的爆破岩体Mises等效应力场、塑性破坏区及典型质点有效应力和位移变化规律并进行现场冲击地压防治实践.研究表明,深孔顶板预裂爆破通过强力冲击动载破岩作用、高温高压高速爆轰气体冲击气楔作用和热交换回弹拉伸作用对顶板进行损伤破坏,降低岩体内部结构单元储能能力,促使相邻爆孔之间裂隙的贯通,形成岩层结构破断弱面,使其在矿山压力作用下沿预定位置弯曲破断,具有弱化顶板岩层介质力学属性和优化岩层破断结构的双重作用.相比于直线式和三花式爆孔布孔方式,深浅组合式使得爆破后Mises有效应力在作用范围和作用时间上更加充分,增加了爆破裂隙密度及多向发展的可能性,延长了爆破衰减能量作用岩石的时间,致使塑性破坏区范围更加发育,爆破块度更加碎裂均匀,当工作面由未断顶区域进入断顶区域或者进出相邻不同断顶预裂设计施工区域时,因人为造成上覆顶板岩层结构运动不协调,应力与能量传递不连续,易于诱发冲击地压.当顶板爆破施工区域微震监测出现"缺震"现象时,可将其作为冲击危险典型预测前兆信息.
关键词：深孔顶板预裂爆破力构协同防控布孔方式缺震冲击地压
分类号：TD324(矿山压力与支护)TP028.8(自动化技术、计算机技术)
资助基金：国家重点研发计划(2017YFC0804203)国家自然科学基金(52034009)国家重点实验室基金(SICGM202106)
论文发表日期：2021-11-28
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：14( 3419-3432 )
英文信息