浅埋大采高工作面顶板初次断裂爆破机理与力学分析

作者：左建平; 孙运江; 刘文岗; 胡本

来源：煤炭学报, 2016, 41(09): 2165-2172.

DOI：10.13225/j.cnki.jccs.2015.1708

• 浅埋深
• 大采高
• 初次断裂
• 深孔爆破
• 数值模拟
• 力学分析

纳林庙二号井621-02工作面实施"等深炮孔"预裂爆破后,顶板垮落效果不理想,初次来压时产生巨大冲击波,工作面片帮严重,3090号支架安全阀开启。针对此,对浅埋大采高工作面顶板预裂爆破机理进行断裂力学分析,提出了"阶梯炮孔"预裂爆破新方案,理论计算出爆破后基本顶初次断裂步距和合理炮孔间距,并利用有限元非线性动力学软件LS-DYNA对两种爆破方案进行数值模拟,对比分析爆破岩体的Mises应力演化规律,得知"阶梯炮孔"爆破效果更好。现场实践表明,621-03工作面采取"阶梯炮孔"爆破后,初次来压步距约为60 m,支架压力约为38.5MPa,比621-02工作面的初次来压步距(70 m)和来压强度(42.0 MPa)均显著减小,且未出现切顶、飓风等现象,实现了浅埋大采高工作面安全高效开采。

• 出版日期2016
• 单位中国矿业大学; 中国矿业大学（北京）; 北京天地华泰矿业管理股份有限公司; 建筑工程学院; 煤炭资源与安全开采国家重点实验室