深孔爆破在小煤柱巷道顶板控制中的应用

摘要

为保证深埋坚硬顶板厚煤层开采条件下小煤柱巷道稳定性,采用深孔爆破的方法对巷道顶板进行预卸压。通过小煤柱巷道顶板弧形三角块结构分析,确定顶板预断裂位置,在此基础上,根据现场地质及施工条件,首先分析确定深孔爆破单孔施工参数及装药参数,然后通过理论计算和现场爆破试验的方法,综合确定爆破孔间距为10 m,进而指导现场爆破方案设计。工程实践表明:工作面微震事件大多集中在回风巷一侧,未采取深孔爆破预卸压措施时,能量大于10^(4) J的微震事件释放能量占总能量的69%,采取措施后,工作面回采区域尤其是回风巷一侧顶板能量以小能量微震事件的形式有效释放,大能量微震事件明显减少;微震层析成像分析表明,断顶爆破作用致使煤岩体中高应力区域向深部转移,避免了对巷道及煤柱的直接影响;支架工作阻力监测得出,回风巷侧顶板来压周期较短且较稳定,来压步距平均为19.1 m,约为爆破孔间距的2倍,说明断顶爆破对顶板来压活动起到了一定的控制作用;由现场巷道变形观测得出,采取断顶爆破预卸压措施后,巷道两帮变形量及顶板下沉量较未采取措施时减少了78%和80%,未出现严重帮鼓和支护失效现象,巷道变形控制效果明显。