采矿与安全工程学报 ›› 2024, Vol. 41 ›› Issue (6): 1179-1189.doi: 10.13545/j.cnki.jmse.2023.0569

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特厚煤层综放工作面厚硬顶板深孔爆破初次放顶技术研究

赵铁林1,2,侯公羽1,邵耀华1,张洪伟1,薛吉胜2   

  1. 1. 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院,北京100083;2. 天地科技股份有限公司开采设计事业部,北京100013
  • 出版日期:2024-11-15 发布日期:2024-11-29
  • 通讯作者: 赵铁林,E-mail: ztlcumt@126.com,Tel: 15652281528
  • 作者简介:赵铁林(1990— ),男,江苏省连云港市人,博士研究生,从事智能开采、矿山压力与岩层控制方面的研究。
  • 基金资助:
    “十四五”国家重点研发计划项目(2023YFC2907501);国家自然科学基金项目(52204162)

Study on technology of deep-hole blasting combined cutting of hard thick roof in fully mechanized caving face of extra-thick coal seam

  • Online:2024-11-15 Published:2024-11-29

摘要: 为揭示复合坚硬顶板深孔爆破组合放顶规律与机制,基于弹性力学理论,建立了“四周固支”“三端固支、一端简支”和“混合形式”顶板简化力学模型,分析了不同支撑形式和参数下顶板的变形破坏规律;基于同忻煤矿8210工作面实际地质条件,提出了“开切眼+两巷”深孔爆破组合切顶方案,设计了组合切顶技术参数,并开展了现场工程验证。结果表明:厚硬顶板的厚度对顶板完整性影响很大,尤其是对于地层中存在较厚坚硬顶板或复合顶板的条件下,采用单一开切眼切顶并不一定能实现顶板断裂,还要辅助巷道侧向切顶才能有效断顶。“开切眼+两巷”组合爆破切顶能有效减小厚硬顶板悬顶面积,基本顶初次垮落步距控制在了40 m左右,相较于以往工作面缩短了50%以上,实现了厚硬顶板大面积悬顶的有效治理。该研究可为同类地质条件下工作面顶板灾害的治理提供理论基础,为厚硬顶板下煤层的安全开采提供技术指导。

关键词: 厚硬顶板, 顶板结构, 深孔爆破, 切顶, 初次垮断步距

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