杜儿坪煤矿工作面过坚硬陷落柱深孔预裂爆破技术.pdf
《杜儿坪煤矿工作面过坚硬陷落柱深孔预裂爆破技术.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《杜儿坪煤矿工作面过坚硬陷落柱深孔预裂爆破技术.pdf(4页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、502023 年第 8 期杜儿坪煤矿工作面过坚硬陷落柱深孔预裂爆破技术梁 鑫(山西焦煤西山煤电杜儿坪煤矿,山西 太原 030000)摘 要 针对杜儿坪煤矿 73907 工作面通过坚硬陷落柱时推进效率低、截齿消耗量大等问题,利用 LS-DYNA 软件模拟分析了装药半径与裂隙扩展半径之间的关系,得出二者为线性相关,并给出了量化关系式。基于现场条件及量化关系式,确定出炮孔直径为 90 mm,药卷半径为 31.5 mm,炮孔间距为 2200 mm,并设计了各炮孔的具体参数。现场试验结果表明,工作面通过坚硬陷落柱时,截齿的平均消耗量降低了 70.7%,工作面的推进速度提升了 24.8%,保证了工作面的安
2、全高效生产。关键词 综采;陷落柱;爆破中图分类号 TD235.33 文献标识码 A doi:10.3969/j.issn.1005-2801.2023.08.017Deep Hole Pre-splitting Blasting Technology for the Working Face Passing Through Hard Collapse Columns of Duerping Coal MineLiang Xin(Shanxi Coking Coal Xishan Coal Electricity Duerping Coal Mine,Shanxi Taiyuan 030000)
3、Abstract:Aiming at the problems of low propulsion efficiency and high consumption of cutting teeth when the 73907 working face passing through hard collapse columns of Duerping Coal Mine,the relationship between charging radius and crack propagation radius is simulated and analyzed by using LS-DYNA
4、software.It is found that the two are linearly correlated and a quantitative relationship formula is provided.Based on on-site conditions and the quantitative relationship formula,the diameter of the blast holes is determined to be 90 mm,the radius of the charge roll is 31.5 mm,and the spacing betwe
5、en the blast holes is 2200 mm,and specific parameters for each blast hole are designed.The on-site test results show that when the working face passes through hard collapsed columns,the average consumption of the cutting teeth is reduced by 70.7%,and the advancing speed of the working face is increa
6、sed by 24.8%,ensuring safe and efficient production of the working face.Key words:fully mechanized mining;collapse column;blast收稿日期 2022-09-05作者简介 梁鑫(1990),男,河南淇县人,2015 年毕业于太原理工大学阳泉学院采矿工程专业,本科,助理工程师,现从事采煤管理技术工作,研究方向:采煤。梁 鑫:杜儿坪煤矿工作面过坚硬陷落柱深孔预裂爆破技术岩溶陷落柱对采煤安全影响范围较大,当工作面推进遭遇这类地质构造时,由于构造内的介质岩性及强度变化较大,不仅会大
7、幅降低工作面的推进效率,还会加剧采煤机截齿的损耗,严重制约了矿井的安全高效生产。目前,大多数工作面采用浅孔爆破的方式通过陷落柱构造区,但该方式的爆破作用范围较小,循环作业次数较多,不仅效率较低,而且还存在较大的安全隐患。深孔预裂爆破技术1-5可对陷落柱内的坚硬岩体进行一次性预裂爆破,降低了循环作业次数,对于提高工作面通过坚硬陷落柱构造速度,保障矿井安全高效生产具有重要意义。1 工程概况杜儿坪煤矿 73907 工作面位于南九盘区,北接南九皮带巷,南距杜儿坪断层 370 m,东距 73907回采工作面 284 m,西部为实体煤,采用走向长壁后退式综合机械化全部垮落采煤法。73907 工作面主采 3
8、#煤层,煤厚 3.063.80 m,平均 3.40 m,煤层结构复杂,含02层总厚00.9 m的夹矸,平均0.4 m,夹矸岩性泥岩。煤层倾角 1 10,平均 5。煤层顶底板情况见表 1。73907 工作面在回采过程中揭露 1372#陷落柱,512023 年第 8 期梁 鑫:杜儿坪煤矿工作面过坚硬陷落柱深孔预裂爆破技术其在工作面内的短袖长 16 m,长袖长 107 m,切入工作面内的面积为 2349 m2。陷落柱内以中砂岩及细砂岩发育为主,其强度及硬度较高,对工作面回采影响较大,需采用深孔爆破技术进行预裂弱化。表 1 煤层顶底板结构顶底板岩性厚度/m岩性特征基本顶K6 中砂岩3.937.275.
9、25灰白色中砂岩,石英、长石为主,暗色矿物次之,含有煤粒及云母片直接顶粉砂岩2.608.504.30深灰色粉砂岩,块状颗粒上细下粗,含云母片;局部夹有细砂岩,煤线,砂质泥岩直接底砂质泥岩0.450.600.53黑灰色砂质泥岩,含有植物化石碎片及白云母片基本底K5 粗砂岩1.103.642.37灰白色粗砂岩,以石英、长石为主,含有暗色矿物,白云母片及煤粒,局部含小砾,分选磨圆差,疏松2 深孔预裂爆破模拟分析采用 LS-DYNA 显示动力分析程序,根据 73907工作面陷落柱岩性及爆破炸药参数建立半无限岩体模型,炮孔直径设置为 90 mm,药卷直径为 63 mm,模型中不同介质间采用耦合的算法进行
10、计算。陷落柱内中砂岩及细砂岩的物理力学参数见表 2。表 2 陷落柱内岩体物理力学参数岩性弹性模量/MPa泊松比切线模量/MPa密度/(g/cm)内摩擦角/()抗压强度/MPa中砂岩25.70.285.12.7732.2635.5细砂岩26.80.316.02.8433.1237.0爆破采用的炸药为矿用三级水胶炸药,模拟时采用 JWL 状态方程,其中,炸药密度设为 1.15 g/cm3,炸药爆破速度为 4200 m/s,初始比内能为 1.44 GPa。根据上述参数条件,模拟分析不同装药半径下爆破后岩体内的裂纹扩展演变过程及止裂长度,图1 为 50 mm 药卷半径下的爆破裂纹演化过程。由图1 可知
11、,裂纹由炮孔呈圆形向四周扩展发育,止裂后的裂隙扩展半径达到了 1900 mm,且裂纹分布密度较大,有利于破碎坚硬岩体。(a)(b)(c)(d)图 1 50 mm 药卷半径下的爆破裂纹演化过程表 3 为不同药卷半径下爆破裂隙扩展半径统计。表 3 装药半径与裂隙扩展半径统计 cm装药半径裂隙扩展半径装药半径裂隙扩展半径2.579.74.0155.03.094.04.5171.03.5132.05.0190.0根据表 3 中的数据,以装药半径为横坐标,裂隙扩展半径为纵坐标,通过线性拟合的方式分析二者的关系,如图 2。图 2 装药半径与裂隙扩展半径线性关系由图 2 可知,裂隙扩展区半径基本随着装药半径
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 杜儿坪 煤矿 工作面 坚硬 陷落 柱深孔预裂 爆破 技术
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。