中国科技期刊数据库工业A17关于切顶卸压技术在大埋深坚硬厚顶板综采工作面的应用石鹏飞河南平宝煤业有限公司,河南许昌461714摘要:为解决大埋深坚硬顶板条件下的回采巷道围岩控制问题,同时进一步提高区段采出率,减少煤柱损失,重点在“切”和“爆”上下功夫,充分认识采场大结构,合理确定切顶关键层位,科学设计爆破钻孔参数,控制爆破技术,有效切断目标层的侧向悬臂梁。通过在河南平宝煤业有限公司6.5米大采高综采工作面顶板进行切顶爆破技术研究与应用,对现场的实践、研究、改进,已成功摸索出一套适合大埋深坚硬厚顶板实际情况的切顶爆破技术。关键词:切顶卸压;定向爆破;找准关键层;带压封孔工艺中图分类号:TD8231概况己15-17-12120采面可采走向长度1857m,倾斜长255m,平均煤厚5.5m,平均倾角8°。巷道顶部采用φ22×2600mm高强锚杆及φ21.8×8000mm锚索+W钢带联合支护,宽度5.3m,上覆岩层直接顶为大占砂岩、香炭砂岩(f值=11-16)。2找准关键层工作面上方5m-24m为大占砂岩段,24m-41m为香炭砂岩段。如要切断大占砂岩悬臂梁需打钻深度为穿过大占砂岩2m以上;如要切断香炭砂岩悬臂梁钻孔需要穿过香炭砂岩一半以上,孔深需要打钻32m以上。考虑到大占砂岩段较厚,岩石碎涨系数大,初步确定切顶最佳高度为打进香炭砂岩2m(孔深约26m),约为采高的5倍,也基本符合采场围岩控制理论。实践中我们也对切顶钻孔进行了对比,分别对18m、20m、26、32m,不同切顶高度钻孔窥视及爆破效果综合分析,确定了切顶最佳高度26m。3定向爆破工艺炸药爆炸产生的爆轰波通过聚能管的聚能槽,将炸药的动能和势能转换成高压、高速、高能的射流,切割岩石成缝,形成1-2厘米的深缝。射流在孔壁产生射流压力达7000MPa,相邻两炮孔互为临空面,叠加后的压缩波变为稀疏波,在两炮孔连线上使岩石分子结构断裂,形成裂纹。准静态气体膨胀,静态压力在两炮孔最短连线两侧产生拉力使岩石裂缝进一步扩展。根据爆破应力集中气刃作用原则,爆破气体沿裂缝进一步扩大贯通,切开岩石。采用侧开孔PVC管聚能爆破,对切顶卸压沿空掘巷,炮孔间距可以放到1.6-2.4m,而且切缝整齐,对悬吊锚索基本没有冲击,对顶板完整性保护较好。从而在前期保证顶板安全,而在采煤工作面推进后,顶板由于提前形成裂缝,相互之间关系减弱,才能及时垮落,减小顶板悬臂梁长度,保证顶板垮落比较充分,完成卸压作用。聚能爆破切顶工艺流程:顶板钻孔施工→侧开孔PVC管、炸药安装→(爆破临时支护...