急倾斜特厚煤层综放面超前预裂爆破顶煤弱化技术

针对神华新疆能源有限责任公司碱沟煤矿急倾斜特厚煤层综放工作面顶煤弱化的问题,运用理论分析和现场实测相结合的方法,分析了超前预裂爆破技术的基本原理,介绍了+564mB3+6工作面设备和采煤工艺。根据现场+564mB3+6工作面的实际情况,提出了采用超前预裂爆破顶煤弱化技术,确定了超前预裂爆破的技术参数。现场试验结果表明,采用超前预裂爆破顶煤弱化技术效果显著,顶煤变形明显,裂隙发育广泛,达到降低顶煤力学强度和断裂韧性的效果,大大提高顶煤的放出率,从而有利于急倾斜特厚煤层综放面的安全高效回采。     

郭家河煤矿厚煤层初采顶煤深孔爆破弱化技术

郭家河煤矿可采3#煤层节理裂隙发育不完全,老顶、直接顶致密坚硬冒放性差,为了提高1303综放工作面顶煤回收率,在初采前对顶煤进行深孔预松动爆破弱化处理,使顶板提前冒落,提高了1303综放工作面回采率,有效保证了1303综放工作面的安全与高效生产.     

坚硬顶煤弱化爆破的破坏区分布特征

根据岩石爆破理论，结合现场试验和大煤样爆破实验结果，分析了坚硬顶煤弱化爆破的破坏区分布特征，给出了坚硬顶煤弱化爆破时破坏区的一种计算方法．现场试验观测表明，坚硬顶煤弱化爆破的宏观破坏区可分为粉碎区、裂隙发育区和裂隙区3个区域．     

急倾斜坚硬煤层预弱化放顶煤技术

针对急倾斜综放面煤体坚硬、节理裂隙不发育、煤层厚度大及顶板比较坚硬的实际状况,提出了在顶煤中布置1条专用于预爆破的工艺巷,在工艺巷内向上部顶煤布置钻孔,进行深孔爆破,以此改变顶煤的整体力学性能,使顶煤弱化,达到了提高顶煤采出率的目的。     

坚硬顶煤弱化的深孔爆破合理炮孔间距研究

为了解决千树塔煤矿11301工作面顶煤硬度大、工作面回采期间顶煤不能及时垮落和充分破碎的问题,采用理论分析和数值模拟的方法研究了深孔爆破后炮孔周围的裂隙扩展情况和裂隙圈范围。结果表明,在炮孔直径为94mm、药卷直径75mm的条件下,千树塔煤矿的顶煤经爆破后炮孔周围的裂隙圈范围约为1.5m,最终确定合理的炮孔间距为3m。以此为依据设计了11301工作面的顶煤深孔爆破方案,实践后工作面顶煤采出率得以明显提高。     

含夹矸厚顶煤冒放性机理及控制技术研究

为探究含坚硬夹矸层厚顶煤综放面的冒放性,文章以孟家窑煤业11508综放面为工程背景,研究了含夹矸顶煤冒放的应力与变性发育特征,设计了深孔预裂爆破坚硬夹矸层的技术方案。结果表明,夹矸层主要阻碍了顶煤竖向裂隙的发育和隔断了塑性区的整体延展,造成顶煤破碎系数减小,在采取爆破工艺巷进行深孔预裂爆破后,11508综放面顶煤大块度范围减小了24%,资源放出率增加了11.1%,单循环多回收煤量达300t,取得了可观的经济效益。研究结果为相似条件下增加综放工作面顶煤冒放性提供了借鉴。     

特厚煤层综放工作面坚硬顶板弱化技术实践

针对特厚煤层坚硬顶板矿压显现剧烈问题,以斜沟煤矿23107工作面、23111工作面坚硬顶板条件为背景,提出采用深孔爆破预裂切顶技术弱化顶板,对爆破参数进行了设计,并在23111工作面现场进行了实践,根据现场情况,切顶后,工作面初次垮落步距明显降低,来压强度减弱,工作面卸压效果显著。     

碱泉沟煤矿顶煤弱化技术

为提高倾斜煤层放顶煤回采率,通过对碱泉沟煤矿煤层特征的分析和研究,采用超前工作面深孔预爆破处理顶煤,并进行了相应的工艺研究,对提高煤炭回采率有重要意义。     

提高浅埋坚硬特厚煤层顶煤冒放性技术研究

为了深入分析浅埋坚硬顶煤破断、垮落的运动特征,以千树塔煤矿11301综放工作面作为研究背景,采用数值模拟和现场试验的方法对坚硬顶煤破断特征、垮落结构进行了研究。结果表明:正常推进阶段,靠近工作面两端头位置,坚硬顶煤容易形成"悬臂"结构,破断的坚硬顶煤块体垮落容易形成挤压平衡"拱"结构。本文提出以深孔爆破方式弱化坚硬顶煤,减小坚硬顶煤悬臂长度;以放煤工艺优化方式降低坚硬顶煤块体垮落成拱几率,并在现场得到了成功应用。     

提高综放工作面顶煤冒放性的深孔松动爆破技术

为了提高厚煤层中的综放工作面顶煤放出率,应用深孔松动爆破理论设计了山西后安煤矿90101综放工作面顶煤预裂和松动的深孔爆破参数,并进行了现场试验。试验结果表明,由于深孔松动爆破技术能使顶煤煤体在放顶煤之前破裂和松动,使得顶煤在放出过程中能以中、小块垮落,顶煤的放出率提高了5%。     

综放工作面初放期间顶板矿压显现规律分析

以宽沟煤矿E1122综放工作面为工程背景,针对特厚煤层综采放顶煤工作面长度长、顶板坚硬、初次放顶很容易造成大面积悬顶等一系列安全隐患,对特厚煤层综采放顶煤工作面采用三巷超前中深孔预爆破初次放顶方法及关键参数选择进行了设计。该技术方案在顶煤回收、消除顶板大面积来压安全隐患等方面取得预期效果,实现了E1122综放工作面初采期间的安全、高效生产。     

坚硬顶板超前深孔预裂爆破类型及效果评价分析

为验证不同爆破方式对岩体裂隙发育及顶板冒放性情况，以宽沟煤矿I010203工作面为工程背景，开展坚硬顶板深孔预裂爆破技术研究，采用理论分析、数值模拟、现场试验、监测分析等研究方法分析多巷爆破类型对冲击地压的影响。根据不同爆破位置及先后顺序进行工程类型划分，提出5种爆破类型，模拟分析与现场实践3种类型。得出以下结论：(1)依据理论分析确定深孔预裂爆破参数，顶板处理高度40 m，炮孔间距10 m，呈扇形布置；(2)分析对比不同方案裂隙度发育情况，煤体内部裂隙破碎范围明显大于岩体内部，“反三角型”爆破破裂体积远大于其他类型，优于其他爆破类型；(3)根据现场效果分析，“斜一字型”进一步加剧非爆破区域内微震事件聚集区的煤体应力集中程度和顶板活动强度，大能量事件的发生频次增加；“一字型”能够起到降低非爆破区域内微震事件聚集区的煤体应力集中程度的效果，但对聚集区的消除和转移效果不明显；“反三角型”有效降低爆破区域和非爆破区域的顶板活动强度和煤体应力集中程度，大能量事件的发生频次降低，确定了最优超前深孔预裂爆破顺序，降低了工作面发生冲击地压的危险性。     

高瓦斯综放面预先爆破弱化坚硬顶煤试验

为了提高综放开采的资源回收率,大佛寺煤矿40301综放工作面进行了顶煤预先爆破弱化试验.基于该矿瓦斯富聚区坚硬特厚煤层特殊条件,在分析综放工作面坚硬顶煤预先爆破的弱化作用机理基础上,研究了高瓦斯综放面坚硬顶煤预先爆破弱化工艺巷的布置方式和爆破工艺参数,提出了现场试验方案.试验研究表明,工作面倾斜方向工艺巷通风状况良好,顶煤发生破坏和破断位置前移,顶煤垮落角有明显增加,顶煤垮落块度明显减小,放煤速度加快,工作面矿压显现有所减缓,同时煤层中的瓦斯也能提前得到一定释放.工艺巷沿倾斜布置的顶煤预先爆破弱化方式是提高高瓦斯坚硬特厚煤层综放工作面回采率的有效方法.     

首采综放工作面坚硬顶板控制与工程实践

采用支架压力在线监测、微震监测、工作面上隅角瓦斯涌出监测等手段,研究了宽沟煤矿B2煤层首采综放工作面坚硬顶板矿压显现特征及控制问题。结果表明:首采综放工作面初次来压步距达到62.2 m,工作面中上部来压剧烈,下部顶煤冒放性差,采用巷道超前深孔预裂爆破不能有效解决坚硬顶板问题,由此实践了工艺巷深孔预裂爆破弱化坚硬顶板,工艺巷爆破后,围岩活动剧烈程度明显降低,周期来压步距由28 m降低至17.8 m,有效解决了坚硬顶板带来的安全隐患问题。     

坚硬厚煤层综采放顶煤工艺巷预裂爆破开采技术

川宏煤矿6-2煤层为坚硬厚煤层,该煤矿6201工作面采用放顶煤开采时,遇到顶煤不易冒落、资源回收率低等问题.为解决这些问题,采用施工工艺巷、深孔预裂弱化爆破的方法将顶煤抗破坏强度预先降低.实践结果表明,采用该方法后坚硬厚煤层顶煤难冒落问题得到了有效改善.     

顶煤深孔预裂爆破技术在提高巨厚煤层回采率中的应用

兖矿新疆矿业有限公司硫磺沟煤矿回采的9~15号煤层平均厚度达34.11 m,属巨厚煤层,采用综采放顶煤采煤法回采。在回采过程中因煤体硬度大、节理裂隙不发育,使顶煤冒落困难,顶煤回收率低。针对这一问题,该矿采取了在工作面上下巷中间布置专用工艺巷对顶煤进行深孔预裂爆破,以弱化煤体硬度和增加其裂隙,改善了顶煤的冒放性,提高了工作面的采出率,实现了高产高效。     

基于改进未知测度的煤矿坚硬断层深孔爆破效果评价

煤矿井下坚硬断层深孔预裂爆破效果影响因素众多且具有不确定性，为了提高坚硬断层深孔预裂爆破效果评价的准确性，本文通过引入未知测度理论建立了从爆破质量、施工安全性及经济效益三个方面评价煤矿井下爆破效果的评价指标体系。将序关系分析法(G1法)确定的主观权重和熵权法(EW法)计算的客观权重耦合成综合权重改进权重计算模型，并采用置信度识别准则代替最大隶属度准则调整评级判定，并将该改进的评价模型运用到孙村煤矿深孔预裂爆破效果评价实践中，得出的爆破质量、施工安全性、经济效益对应的综合权重分别为0.503、0.274、0.223,置信度为0.856,对应该煤矿爆破效果等级为“好”,并从岩石裂隙发育程度、粉碎区范围和爆破振动三个方面给出了进一步提高爆破效果的建议。研究结果表明：该评价模型的结果与实际施工情况高度吻合，可为坚硬断层深孔预裂爆破效果评价提供新的参考。     

综放工作面初采期顶煤深孔爆破弱化试验研究

为解决兴隆庄煤矿3306工作面初采阶段顶煤整体性强、冒放性差、顶煤放出难的问题,在工作面回采前实施顶煤深孔预裂爆破、开切眼顶煤与顶板截断爆破试验。深孔预裂爆破提高了顶煤裂隙发育程度,降低了顶煤破碎块度,顶煤冒放性得到增强;开切眼中的顶煤、顶板截断爆破在顶板岩层中形成裂隙自由面,促使顶板提前弯曲、断裂,缩短初次来压步距。通过上述方法,初采阶段顶煤放出率由45%提高到75%,直接顶和基本顶初垮步距分别减小40.4%和36.6%,实现了顶煤的强制冒放和初次来压前的充分放出,有效提高了综放工作面初采阶段的顶煤采出率。     

深孔预裂爆破在综放工作面坚硬顶板控制中的试验研究

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。     

保德煤矿综采工作面坚硬顶煤破坏特征研究

为了查明保德煤矿8#煤层坚硬顶煤内节理、裂隙的分布特征,及裂隙的变化和顶煤破坏随工作面推进的发展过程,在88203工作面前方布设两个观测孔(煤孔S1和煤孔S2),采用LB钻孔数字摄像仪探测,记录节理、裂隙的发育、发展情况。观测结果表明:煤壁前方下位顶煤(0~2.19 m)的原生节理裂隙比较发育,上位顶煤(2.19~3.83 m)比较完整;采动超前支承压力超前作用距离10~13 m,产生压裂破坏和新裂隙。支承压力对顶煤具有一定的预裂功效,但效果不明显。