回撤通道防冲断顶爆破设计方案优化及应用 &nbsh1; 回撤通道防冲断顶爆破设计方案优化及应用 白俊杰 (1.中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116；2.乌审旗蒙大矿业有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017300) 冲击地压工作面末采期间的采动应力与回撤通道煤柱集中应力相互叠加，增加了末采阶段冲击地压防治的复杂性[1，2]。顶板爆破作为一项重要的冲击地压治理技术手段，国内已有较多研究成果。武善...
白俊杰
(1.中国矿业大学 矿业工程学院，江苏 徐州 221116；2.乌审旗蒙大矿业有限责任公司，内蒙古 鄂尔多斯 017300)
冲击地压工作面末采期间的采动应力与回撤通道煤柱集中应力相互叠加，增加了末采阶段冲击地压防治的复杂性[1，2]。顶板爆破作为一项重要的冲击地压治理技术手段，国内已有较多研究成果。武善元[3]等基于四周固支岩梁模型，理论计算未切顶前顶板初次垮落和周期垮落步距，对复合灰岩爆破切顶方案进行了研究，解决顶板大跨度悬顶问题；赵晋军[4]采用超前深浅孔相结合的松动爆破技术，对工作面初采期间的顶板进行弱化处理，有效缩短了来压步距；王金鑫[5]深孔预裂爆破采用深孔预裂爆破技术对综放工作面坚硬顶板进行弱化处理，缩短了来压步距，并提高了初采期间的顶煤回收率；窦林名[6]等认为爆破形成的弱面是控制冲击关键，对减弱顶板动载强度、降低煤体高静载有重要意义。赵善坤[7]利用mises有效应力指标对弱化顶板完整性、降低高静载，使其不具备积聚弹性变形能进行了研究，实现冲击地压的防控。前述研究均集中在爆破对顶板岩石完整性致裂、改善垮落效果，降低顶板动载的问题。但纳林河二号矿井实践证明：末采防冲顶板处置方案更注重对高应力传递路径的阻断和对回撤通道的保护作用。基于此，笔者对回撤通道防冲断顶爆破设计方案进行分析、优化，证实了“高+低位”爆破方案具有爆破尺度更大和爆破致裂破碎更充分两个方面的特点，对应力传递路径进行全面提前阻断[8，9]，且应力传递阻隔带内的应力水平更低、应力变化梯度更小，形成的阻断、保护作用更强。这为今后类似条件下的顶板处置方案设计提供了值得参考的技术思路。
纳林河二号矿井31120、31103-2工作面布置在3-1主采煤层，埋深约600m，煤层厚度5.5～5.8m，煤层倾角1°～3°，结构简单，硬度f=1.6。煤层上方伪顶为泥岩，厚度0～0.5m；直接顶为砂质泥岩、细粒砂岩，厚度8～10m；基本顶以细砂岩、粉砂岩为主，厚度10～13m；上覆多层坚硬、厚砂岩层，回撤通道顶板取芯结果显示，各层位岩层致密、层面整合。
工作面长度300m，按双回撤通道布置[10]，主、辅回撤通道之间留设煤柱宽度25m，如图1所示，均采用“锚网索”联合支护，末采前在主回撤通道布置两排ZZ18000/25/50垛式支架加强支护。
图1 双回撤通道布置
浙公网安备 33021202002483