采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (3): 481-492.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0118

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硬厚致灾岩层预裂爆破防冲参数优化及工程实践

郝琪,曹安业,王常彬,郭文豪,彭雨杰,宋士康,冯海龙   

  1. 1. 中国矿业大学矿业工程学院,江苏徐州221116; 2. 中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验,江苏徐州221116; 3. 新疆大学地质与矿业工程学院,新疆乌鲁木齐830046; 4. 陕西正通煤业有限责任公司,陕西咸阳713600
  • 出版日期:2024-05-15 发布日期:2024-05-21
  • 通讯作者: 曹安业,E-mail: caoanye@163.com Tel: 18205005374
  • 作者简介:郝琪(1994— ),男,山西省晋中市人,博士研究生,从事冲击地压机理及灾害防控方面的研究。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(52274098,U21A20110);国家重点研发计划项目(2022YFC3004603);江苏省研究生科研创新计划项目(KYCX23_2798);中国矿业大学研究生创新计划项目(2023WLKXJ036)

Optimisation of anti-impact parameters and engineering practice of pre-split blasting for hard-thick disastrous rock strata#br#

  • Online:2024-05-15 Published:2024-05-21

摘要: 针对彬长矿区某矿硬厚粗粒砂岩致灾层预裂爆破效果不佳的问题,采用数据分析、数值模拟及工程试验等方法研究了预裂爆破关键参数,模拟分析了岩石抗拉强度、炸药装药密度、不耦合系数及爆破孔间距对预裂爆破效果的影响,优化了针对粗粒砂岩层的爆破参数。结果表明:开展预裂爆破工程时,应当考虑爆破参数与岩层抗拉强度相适应,避免炸药能量浪费在破碎区、削弱裂隙区裂纹扩展尺度;较小炸药装药密度下,增大装药密度明显促进爆破裂纹扩展,而较大装药密度下促进作用不明显,易导致破碎区范围明显增大,浪费炸药能量;不耦合系数的最佳区间为1.42~1.58,此区间外裂纹扩展尺度较小,爆破效果不理想;增大炮孔间距,孔间裂纹贯通趋势减弱,爆破效果变差,较优的炮孔间距为10 m。优化了粗粒砂岩层的爆破参数,现场试验后工作面来压步距与支架阻力明显降低,大能量微震事件总能量与事件数占比显著降低,卸压效果较好。研究结果可为硬厚岩层预裂爆破参数设计提供参考。

关键词: 硬厚岩层, 冲击地压, 预裂爆破, 裂纹扩展, 爆破参数优化

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