基于CDEM的坚硬顶板深孔预裂爆破数值模拟研究

摘要

以山西凌志达煤矿15101工作面为工程背景,使用基于连续介质力学的离散元方法(CDEM)将开采过程与爆破工艺相结合,模拟坚硬顶板深孔预裂爆破对矿压及覆岩运动的影响.结果表明:15101采面原生顶板最大垮落步距达到40m,影响采面安全生产.采用深孔预裂爆破处理坚硬顶板以后,沿炮孔径向产生大量次生裂隙,破坏了坚硬顶板的完整性,工作面推进时初次来压步距减小,上覆岩层垮落范围减小,工作面来压强度大大减弱.经现场工程验证,采空区后方未出现大面积悬顶,工作面来压控制在了安全范围以内.