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岩巷掏槽爆破数值模拟分析及参数优化

2019-09-21

山西冶金 2019年3期

张 钎

(阳泉煤业(集团)有限责任公司一矿, 山西 阳泉 045008)

山西阳煤一矿井下地质条件复杂,受构造影响较大,钻爆法作为岩巷掘进中主要施工手段,在现场采用较多。国内学者对于钻爆法在岩巷掘进过程中的应用展开过大量的研究:龚敏等[1]通过采用数值模拟,对掏槽爆破过程进行模拟,对比优化前后的有效应力等参数,并结合现场情况进行检验,新的方案取得了良好的效果;宗琦等[2]通过理论结合实际,对影响爆破掘进的主要因素进行了讨论,提出了合理的掏槽形式和掏槽参数等;东兆星等[3]基于模糊综合评价理论和观场实测数据,对掏槽方式及爆破参数进行优化评价,结果符合实际情况;孟小瑞[4]针对原有方案中进尺低、炮眼利用率小的问题,通过结合理论对掏槽参数进行优化,新的爆破方案中掏槽采用三级楔形掏槽,在现场施工中有效提高了循环进尺。

本文通过选取该矿具有代表性的北翼回风巷道作为试验巷道,主要针对原有爆破方案中的掏槽参数进行优化,结合数值模拟进行分析,经过一段时间的现场试验后,根据统计进尺、炮眼利用率等指标,取得了良好的试验效果。

1 工程概况

山西阳煤一矿北翼回风巷道为直墙半圆拱形断面,巷道毛宽4800 mm、毛高3900 mm、毛断面16.243 m2、埋深-850 m,掘进范围内的岩层为硬度较高的砂岩。通过对巷道围岩进行取芯加工后,进行单轴试验测得岩石的单轴抗压强度达到了100 MPa,粘聚力为25 MPa,岩石硬度系数f>10。由于岩……

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