坚硬软弱复合顶板预裂爆破技术研究

"坚硬软弱复合顶板切顶卸压沿空留巷爆破技术" 本文主要探讨了在煤矿开采过程中，面对坚硬与软弱复合顶板进行切顶卸压沿空留巷作业时，如何利用爆破技术实现有效预裂，以确保巷道的安全稳定。在这样的地质条件下，顶板由强度较低的顶煤、较软弱的直接顶和坚硬的基本顶构成，对爆破方法的选择和参数优化提出了特殊要求。 研究中，作者通过现场试验和深入分析，提出采用双向聚能张拉爆破技术。这种技术的关键在于合理控制装药量、药卷长度、空气柱长度以及填塞位置，以实现对不同岩层的精确控制。对于软弱岩层，由于其自身裂隙较多，爆破能量容易沿着这些裂隙散失，导致聚能效果不理想。实验结果显示，深度12米的炮孔内产生的裂缝长度仅为1.2米，且炮孔口易形成爆破漏斗，可能对巷道原有的支护结构造成破坏。 相比之下，对于坚硬岩层，适当增加装药线密度可以有效引导爆破能量沿预设方向释放。研究表明，当单个炮孔装药量为7卷，药卷长度与空气柱长度的比例达到3.348，并且填塞位置位于坚硬岩层时，对普氏系数为12的中砂岩段进行爆破，可以使得炮孔内沿预裂方向产生全程张拉裂缝，裂缝长度可达5米，裂缝率达到100%。这表明，在坚硬岩层上，通过精准控制的爆破，可以实现预期的预裂效果。 基于这些发现，对于坚硬软弱复合顶板，采用这种爆破技术可以使坚硬岩层形成预期的裂缝，而软弱岩层则会因自身特性自行垮落，从而达到理想的预裂和卸压效果，有利于维持巷道的稳定性，减少支护压力，并提高采矿效率。 关键词：切顶卸压；沿空留巷；坚硬软弱复合顶板；双向聚能张拉爆破；预裂爆破 分类号：TD325；文献标志码：A；文章编号：0253－2336(2016)10－0120－05 该研究为煤矿开采中的复杂地质条件下的爆破作业提供了科学依据和技术指导，对于提高矿山安全性和经济性具有重要意义。同时，也为未来在类似地质环境下的爆破工程设计提供了理论支持。