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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
综采工作面过陷落柱毫秒延时松动爆破研究与应用
  • 作者

    段宝福陈佳华柴明星杨云倩刘凯强侯亚洪

  • 单位

    山东科技大学土木工程与建筑学院山东省土木工程防灾减灾重点实验室

  • 摘要
    为了解决3203综采工作面过陷落柱困难的问题,结合陷落柱现场地质条件,提出基于毫秒延时起爆技术的松动爆破专项方案,并采用理论设计、数值模拟和现场试验相结合的方法,对比总结同时起爆模型和毫秒延时起爆模型的裂隙扩展模式和应力传播规律,分析在顶板处质点的振速和位移变化规律。研究表明:通过毫秒延时松动爆破可以使相邻炮孔间形成贯通裂隙,相比于同时起爆,延时起爆模型优先创造自由面,从而破碎陷落柱岩石并减少爆破飞石,解决了综采面过陷落柱困难的问题。毫秒延时起爆相比于同时起爆,对顶板的峰值合振速减小了9 cm/s,对顶板的峰值合位移减小了0.095 mm。现场试验发现,松动爆破对陷落柱的破碎效果明显,陷落柱岩石强度得到有效减弱。实践证明,毫秒延时松动爆破技术能够极大提高截煤作业效率,保护采煤区顶板,经济效益显著。
  • 关键词

    综采工作面陷落柱松动爆破数值模拟裂隙扩展毫秒延时起爆

  • 基金项目(Foundation)
    山东省自然科学基金项目(ZR2020ME096);爆破工程湖北省重点实验室开放基金项目(BL2021-24);青岛西海岸新区高层次人才团队项目(RCTD-JC-2019-06);
  • 文章目录
    0 引言
    1 工程概况
    2 松动爆破方案
    2.1 炮孔间距
    2.2 炮孔深度
    2.3 炮孔布置与起爆方式
    2.4 装药结构
    3 数值模拟
    3.1 模型概况及参数选取
    3.2 数值模拟结果对比
    (1)裂隙扩展分析
    (2)有效应力分析
    4 现场试验及松动爆破效果分析
    5 结语
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