新集一矿特坚硬顶板超前爆破弱化技术研究

doi:10.19286/j.cnki.cci.2025.06.002

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为了解决特坚硬顶板采空区难以冒落、大面积悬顶问题，采用坚硬顶板超前爆破弱化技术，确保工作面安全开采。根据测试的顶板岩性参数和岩体爆破理论，计算出爆破裂隙区半径；采用有限元软件ANSYS-LS/DYNA，拟合出VonMises应力峰值与岩石动态抗压强度关系，确定了炮孔间排距，设计了AB料封孔工艺，缩短了爆破等待时间，计算出最大封孔长度，推导出最小封孔长度计算式。基于此，设计了新集一矿360606工作面风巷、机巷炮孔参数，将工作面周期来压步距控制在15.8 m左右，工作面回采期间没有出现大面积悬顶现象，炮孔无冲孔，爆破效果良好。

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关键词 ：特坚硬顶板, 爆破裂隙区半径, AB料封孔工艺, 封孔长度, 爆破参数设计

Abstract：

In order to address the difficulties in roof caving and large-scale hanging roof in areas with particularly hard roof strata during mining operations, advanced blasting techniques were employed to weaken the strata, ensuring safe extraction in the work area. Based on the tested parameters of the roof strata and rock blasting theory, the radius of the blasting fracture zone was calculated. Using the finite element software ANSYS-LS/DYNA, the relationship between the Von Mises stress peak and the dynamic compressive strength of the rock was determined, and the spacing between blastholes was established. Additionally, an AB material plugging technique was designed to simplify the plugging process, significantly reducing the blasting waiting time. The maximum plugging length was calculated, and a formula for the minimum plugging length was derived. Based on this, blasthole parameters for No.360606 Face ventilation and access tunnels were designed, maintaining a periodic step distance of about 15.8 meters during the excavation period, effectively preventing hanging roof occurrences and ensuring excellent blasting results with no misfires.

Key words： particularly hard roof strata blasting fracture zone radius AB material plugging technique plugging length blast parameter design

通讯作者: 赵江梅（ 1999— ），女，云南昭通人，硕士研究生。

作者简介: 焦金宝（ 1982— ），男，江苏如皋人，高级工程师。

引用本文:

焦金宝1，赵江梅2，李迎富2. 新集一矿特坚硬顶板超前爆破弱化技术研究[J]. 煤炭与化工, 2025, 48(6): 6-12. Jiao Jinbao1, Zhao Jiangmei2, Li Yingfu2. Research on advanced blasting weakening technology for hard roof of Xinji Mine. CCI, 2025, 48(6): 6-12.

链接本文:

http://www.mtyhg.com.cn/CN/10.19286/j.cnki.cci.2025.06.002 或 http://www.mtyhg.com.cn/CN/Y2025/V48/I6/6

1 ]       姬健帅，李志华，葛胜文，等.坚硬顶板深孔预裂爆破强制初放技术研究[ J ]. 矿业安全与环保，2021，48（ 6 ）：34 - 39.
[ 2 ]       秦    阳，赵    凯，崔广甲，等. 基于深孔预裂爆破的坚硬顶板卸压研究[ J ]. 煤炭技术，2022，41（ 5 ）：31 - 34.
[ 3 ]       李文峰，张科学，王    猛，等. 坚硬顶板深孔预裂爆破初次放顶技术研究与应用[ J ]. 煤炭技术，2015，34（ 6 ）：4 - 7.
[ 4 ]       刘跃东，张东峰. 特厚坚硬顶板控制机理和弱化技术研究[ J ]. 矿业研究与开发，2014，34（ 5 ）：55 - 58.
[ 5 ]       王    拓，常聚才，张    兵，等. 综采面多层坚硬顶板破断特征及其安全控制研究[ J ]. 地下空间与工程学报， 2017， 13（ S1 ）： 339 - 343.
[ 6 ]       孙    闯，陈东旭，程耀辉，等. 急倾斜煤层坚硬顶板塌落规律及控制研究[ J ]. 岩石力学与工程学报，2019，38（ 8 ）：1 647 - 1 658.
[ 7 ]       马宏源，潘俊锋，席国军，等. 坚硬顶板强冲击工作面多巷交叉区域防冲技术[ J ]. 工矿自动化，2022，48（ 4 ）： 121 - 127.
[ 8 ]       张    欣，涂    敏，张向阳，等. 二次采动下无煤柱厚硬顶板预裂控顶技术研究[ J ]. 矿业研究与开发，2024，44（ 2 ）：81 - 88.
[ 9 ]       唐    龙，屠世浩，屠洪盛，等. 褶曲构造区围岩采动应力演化规律及控制技术[ J ]. 采矿与安全工程学报：1 - 11[2025 - 05 - 09].
[ 10 ]     乔国栋，刘泽功，高    魁，等. 切缝药包超前预裂爆破厚硬顶板矿压与瓦斯综合防治试验研究[ J ]. 中国矿业大学学报，2024，53（ 2 ）：334 - 345，376.
[ 11 ]     沈玉旭，康天合，杨永康. 深孔预裂爆破坚硬顶板提高初采采出率的研究[ J ]. 煤矿安全，2021，52（ 2 ）：188 - 193.
[ 12 ]     赵善坤. 深孔顶板预裂爆破与定向水压致裂防冲适用性对比分析[ J ]. 采矿与安全工程学报，2021，38（ 4 ）：706 - 719.
[ 13 ]     赵志鹏，闫瑞兵，丛俊余. 坚硬顶板超前深孔预裂爆破类型及效果评价分析[ J ]. 煤炭科学技术，2023，51（ 3 ）：68 - 76.
[ 14 ]     李重情，盛    恒，刘    健. 深孔预裂爆破对含坚硬顶板高瓦斯煤层的综合作用研究[ J ]. 中国安全生产科学技术，2015，11（ 1 ）：71 - 76.
[ 15 ]     尹忠昌，宋俊生，胡少银，等. 坚硬顶板切缝药包深孔预裂松动爆破技术研究[ J ]. 矿业科学学报，2021，6（ 6 ）：696 - 702.
[ 16 ]     许守信，黄绍威，李二宝，等. 复杂破碎岩体矩形聚能药包预裂爆破试验研究[ J ]. 金属矿山，2021（ 11 ）：55 - 63.
[ 17 ]     梁    明，张焙炎. 上层煤残留煤柱预裂爆破卸压合理参数研究[ J ]. 煤炭工程，2023，55（ 4 ）：82 - 86.
[ 18 ]    潘井澜. 爆破破岩机理的探讨[ J ]. 爆破，1994（ 4 ）：1 - 6.
[ 19 ]     王文龙. 钻眼爆破[ M ]. 北京：煤炭工业出版社，1989.
[ 20 ]     郑福良. 浅谈深孔控制卸压爆破中的合理封孔长度[ J ]. 煤矿安全，1990（ 4 ）：13 - 17.
[ 21 ]     傅菊根. 炮孔中堵塞材料运动规律及堵塞长度研究[ J ]. 淮南矿业学院学报，1996（ 3 ）：13 - 17.