聚能预裂技术优化常村煤矿顶板管理

本文主要探讨了常村煤矿S2采区S206综放面在初次来压期间，通过采用聚能预裂爆破技术来优化顶板管理的问题。研究背景是邻近的S208综放面，该综放面的成功经验为研究提供了实践基础。作者杨泽进基于聚能爆破的理论分析，设计了一种新型的聚能装药结构，这种结构能够充分利用聚能爆破的特性，显著提升顶板的预裂效果。 聚能爆破是一种高能爆炸技术，通过聚焦爆炸能量于一个特定区域，产生高强度的冲击波，从而实现精确控制爆炸的效果。在本文中，作者运用ANSYS/LS-DYNA数值模拟软件对直接装药和聚能装药两种方式进行对比分析。通过应力云图的可视化，可以观察到聚能装药爆破产生的应力分布更为集中，预裂开裂的范围和深度更大。裂隙半径的测量结果显示，聚能装药爆破能够诱导更大的裂缝，这有利于顶板的提前破碎和垮落，从而有效减小初次来压步距。 压力-时间历程分析揭示了聚能装药爆破在减缓顶板压力累积方面表现出明显优势，这对于保证初采期的工作面稳定性以及提高安全生产具有重要意义。通过实际应用，S208综放面的初次来压步距被优化至15.2米，相较于S206综放面的17.6米，减少了2.4米，这意味着开采效率得到了提升，同时经济效益也得到了增强。 总结起来，这项技术的研究成果不仅优化了常村煤矿的初次来压管理，降低了安全风险，还展示了聚能预裂爆破在大型综放面上的实际应用潜力。对于煤炭开采行业而言，这一技术的推广和应用具有很高的价值，有助于提高生产效率，降低成本，保障矿工的生命安全。