深孔爆破成套技术在综采工作面的研究及应用

《深孔爆破成套技术在综采工作面的研究及应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、深孔爆破成套技术在综采工作面的研究及应用摘要：结合鹤煤六矿2143综采工作面瓦斯地质条件，针对该工作面煤层抽放率低、煤层透气性差、瓦斯时常超限、制约安全生产等问题，试验采用深孔松动爆破与浅孔抽放成套技术同时应用于综采工作面防治煤与瓦斯突出，根据煤层赋存和施工技术条件，确定合理的钻孔布置、装药方式、抽放等关键技术参数，成套技术措施实施后，通过分析效果检验超标率及生产实践验证，该项技术针对瓦斯防治取得了良好的效果，是具有很强针对性的瓦斯防治新技术，为类似条件下的瓦斯治理提供了参考依据和借鉴价值。本文采集自网络，本站发布的论文均是优质论文，供学习和研究使用

2、，文中立场与本网站无关，版权和著作权归原作者所有，如有不愿意被转载的情况，请通知我们删除已转载的信息，如果需要分享，请保留本段说明。关键词：瓦斯防治；综采；深孔爆破；浅孔抽放中图分类号TD8文献标识码A文章编号1674-6708(2011)51-0140-03鹤煤六矿位于鹤壁煤田东部，南起张庄向斜，北、西至F40正断层及二1煤露头，东止煤层-800m底板等高线，南北走向长9.5km,东西倾向宽2.7km，井田面积约18.55km2。主采煤层为二叠系山西组二1煤层，平均煤厚7.48m。鹤煤六矿1964年投产开采，自从1970年8月25日发生首次煤与瓦斯

3、突出以来，共发生煤与瓦斯突出事故33次。鉴于此，瓦斯防治工作成为制约矿井安全生产的瓶颈问题，加强瓦斯防治技术的研究成为解放矿井生产力的当务之急。12143综采工作面概况1.1地质条件2143回采工作面为矿井二水平东翼14采区第二个工作面，其西北部为2142工作面，南部切眼紧邻6F5(11=40、Z75°)正断层，东部为未开采的2145工作面。煤层底板标高为-329.4nT-228.4m，地面标高为+167.5m~+198.9m。该工作面煤层产状变化较大，地质构造较为复杂，其位于74-7背斜东翼，根据已掌握的地质资料，工作面地质构造主要表现为高角度小落

4、差正断层及煤层顶板凹陷和底板隆起，其主要为成煤时期顶板不均匀沉降、基底不平及后期构造运动所造成，工作面从南向北依次排列4条正断层，落差1.5nf10m。1.2煤与瓦斯突出事故分析工作面回采过程中内部隐伏断层达4条，最小落差1.5m,最大落差10m，4条断层性质为压扭性正断层，断层面紧密，煤层与透气性较差的碎屑岩直接对接，使断层构成了煤层瓦斯运移的阻气边界，易造成瓦斯在断层等构造地带附近聚集，含量较高，压力较大，采掘过程中瓦斯动力现象不断增多。2008年10月13日，该综采工作面发生煤与瓦斯突出事故，突出煤量398.4t，瓦斯50052m3,突出地点距

5、下顺槽102m，突出地点的标高为-280.5m，此次突出是一起以压出为主的压出、突出混合型煤与瓦斯突出事故，为鹤煤公司有史以来规模最大的突出事故。根据事故分析，造成此次事故的直接原因主要为回采工作面在推进555米后突遇一条落差4m的断层，构造软煤降低了煤层抵抗突出的强度，采煤机割煤震动诱导了煤与瓦斯突出；间接原因主要为消突技术、方法单一，回采工作面的防突意识不够强等，缺乏回采工作面防突消突技术经验；工作面斜长145m,几何尺寸过大，上、下顺槽抽放钻孔搭接困难，容易造成瓦斯抽放空白带，不利于工作面消突。2深孔松动爆破成套技术方案设计2.1深孔松动爆破技

6、术深孔爆破是指炸药在煤体爆破孔内爆破过程中产生应力波和爆生气体，在爆破近区产生压缩粉碎区，形成爆炸空腔，煤层固体骨架发牛.变形破坏，在爆炸空腔壁上产牛.长度约为炮孔半径数倍的初始裂隙，此外空腔壁上部分原生裂隙将会扩展、张开。在爆破远区，由于爆破孔附近存在辅助自由面一一控制孔的作用，形成反射拉伸波，当拉伸波大于介质的抗拉强度时，介质从自由面向里剥落。同时通过在爆破孔周闱形成包括压缩粉碎圈、径向裂隙和环向裂隙交错的裂隙圈及次生裂隙圈在内的较大的连通裂隙网，从而有利于消除煤体结构的不均匀性，减小地应力，降低应力梯度，提高煤体的透气性，从而达到增透消突的效果

7、2.2爆破技术参数确定为了确定装药量及科学布置预裂爆破钻孔，需要对裂隙圈半径、炮孔直径、线装药密度等参数进行计算。2.2.1钻孔裂隙圈半径钻孔裂隙圈半径是确定抽采半径的最重要参数，是抽采钻孔设计的依据，为了对抽采半径作出一个准确的考察，需要对钻孔爆破圈范围进行确定。依据声学计算公式，爆轰波初始径向峰值压力为：式中：P0炸药的密度，单位:kg/cm3；D1炸药的爆速，单位：m/s；Pm煤体原始密度，单位:kg/cm3；Cp__爆轰波在煤（岩）体中的传播速度，单位：m/s。封闭在炮孔中的爆生气体以准静压的形式作用于孔壁，若以岩体抗拉强度St代替径向爆轰波

8、，可求得爆破后的钻孔裂隙圈半径值，并以此可得到钻孔因爆破产生裂隙圈的控制范围，近似计算出钻孔间距。项目结合现