复合灰岩顶板闭合爆破切顶技术研究
2021-07-27武善元时启鹏李廷春赵仁乐
煤炭工程 2021年7期
武善元,时启鹏,李廷春,云 明,赵仁乐
(1.山东能源临沂矿业集团有限责任公司,山东 临沂 276017;2.山东科技大学 山东省土木工程防灾减灾重点实验室,山东 青岛 266590)
复合灰岩顶板属于极坚硬顶板,具有较高的强度和完整性,不易发生断裂。工作面推采后,往往在采空区一侧形成大跨度悬臂梁结构,突然垮落易引起大面积来压、形成飓风冲击;产生的高附加应力对巷道的稳定性造成长时影响,易导致留巷顶板岩层错动、巷道变形。
针对坚硬顶板难垮落问题,目前主要采用注水弱化和爆破弱化两种手段[1-4]。黄炳香等[5]采用注水弱化顶板方法,提出水压致裂控制理论并控制水压主裂缝扩展方向,使顶板及时充分冒落;吴拥政[6]理论分析了留巷定向水力压裂卸压机理,开展定向水力压裂裂纹扩展方向研究,取得了较好的弱化坚硬顶板的效果;高魁等[7]采用深孔爆破切顶卸压技术释放顶板压力,使厚层顶板顺利垮落;王拓等[8]采用超前深孔预裂爆破技术弱化坚硬顶板,设计合理的爆破参数,实现对坚硬顶板的有效控制。
借鉴上述研究成果,邱集煤矿采用深孔爆破弱化1102工作面复合灰岩顶板,推采后,采空区大跨度悬顶问题没有得到很好的解决。由于悬顶产生的强烈动荷载,综采支架严重超载,巷道变形严重。通过分析钻孔窥视图像、矿压监测数据等,经专家论证,发现悬顶原因主要有3个方面。首先是复合灰岩顶板整体性好、岩性均匀、强度大,在两侧顺槽切顶不能彻底解决长距离悬顶问题;……
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