深孔爆破预裂技术在短综放面初采的应用研究

"短综放面初采爆破预裂顶板现场试验研究" 本文主要探讨了在较硬顶板下的短壁综合机械化放顶煤工作面（简称“短综放面”）在初采阶段遇到的问题及其解决方案。由于顶煤和顶板不易自行垮落，导致采空区悬顶面积增大，漏风严重，同时也存在因大面积垮落引发的冲击力对支架和人员安全的威胁，以及顶煤回收困难。为解决这些问题，文章提出了深孔爆破预裂弱化顶板的技术策略。 通过对实施爆破预裂的3302工作面与未实施爆破预裂的3301工作面的对比分析，研究显示深孔预裂爆破可以显著影响短综放面初采期的顶煤垮落和顶板稳定性。在3302工作面，爆破预裂有效地弱化了顶板，有助于改善顶煤的垮落情况，减少了悬顶面积，从而降低了漏风程度。同时，这一技术也对提高煤炭回收率有积极影响。 在巷道稳定性方面，研究发现，巷道两帮的应力分布较大，距离巷道表面约4.8m处的应力极值达到了29.81MPa，而巷道顶板浅部压应力最小，仅为1.24MPa。数值计算结果表明，矩形巷道两帮锚杆的受力大于顶底板锚杆，且大部分两帮锚杆因达到极限载荷而损坏。相比之下，顶板锚杆轴力次之，为99.9kN，底板锚杆轴力最小，为28.8kN。巷道顶板锚索的受力呈现两端小、中间大的特点，也可能达到极限荷载而失效。 根据这些观察，文章提出了结论：对于直墙半圆拱形巷道，应加强两帮锚杆的监测和补打，减少底板锚杆的使用；而在矩形巷道中，需要提升顶板和两帮的支护强度。作者建议采用切圆拱形的巷道断面设计，以确保顶板稳定性并加快成巷速度。此外，应当适当加密两帮锚杆的间距以提高两帮稳定性，并密切关注两帮的变形监测。 参考文献列举了多篇关于巷道断面形状优化设计、回采巷道支护模拟分析、深部巷道稳定性研究等领域的论文，为深入理解该主题提供了丰富的参考资料。这些研究对于优化矿井开采工艺、保障作业安全和提高资源回收率具有重要意义。