煤炭工程 ›› 2026, Vol. 58 ›› Issue (5): 141-150.doi: 10.11799/ce202605018
特厚煤层坚硬顶板“爆破预裂-大直径钻孔”联合卸压技术研究
闫寿庆,李青海,张金良,王国徽,邢
侠,侯 雷,王绪奎,马小勇
1. 扎赉诺尔煤业有限责任公司,内蒙古 满洲里 021410
2. 山东科技大学 能源与矿业工程学院,山东 青岛 266590
3. 扎赉诺尔煤业有限责任公司 灵泉矿,内蒙古 满洲里 021410
4. 山东济矿鲁能煤电股份有限公司
阳城煤矿,山东 济宁 272502
Study on combined pressure relief technology of blasting pre-splitting and large-diameter boreholes for hard roofs in extra-thick coal seams
摘要:
为解决特厚煤层坚硬顶板条件下临空巷道矿压显现强烈的问题,以济矿集团阳城煤矿4305 工作面为工程背景,提出了“爆破预裂-大直径钻孔”联合卸压技术。通过理论分析、数值模拟与现场监测相结合的方法,研究了不同联合卸压技术参数下巷道围岩位移与应力演化规律。结果表明:基于关键层理论,确定顶板爆破目标层为距煤层2.0m处的15.1m厚细砂岩和37.6m处的10.6m厚细砂岩,预裂高度分别为17.1m和48.2m;采空区侧爆破角度为83°与87°,实体煤侧爆破角度为38°与66°。利用FLAC3D软件分析了不同卸压参数下巷道围岩位移与应力变化,最优方案确定为采用Φ250mm×30m钻孔按3m间距布置,并结合差异化爆破角度,可使巷道顶板最大位移降至3.55cm,垂直应力峰值控制在0.3MPa,形成了“深浅协同、分层破断”的立体卸压体系。现场通过对比卸压区与未卸压区巷道围岩变形数据表明,联合卸压技术显著减少了巷道顶底板及两帮的移近量。该技术有效提升了临空巷道围岩稳定性,为特厚煤层坚硬顶板条件下冲击灾害防控提供了理论依据与工程应用支持。
中图分类号: