浅埋大采高工作面顶板初次断裂爆破机理与力学分析

摘要：

纳林庙二号井621-02工作面实施“等深炮孔”预裂爆破后,顶板垮落效果不理想,初次来压时产生巨大冲击波,工作面片帮严重,30 ～ 90号支架安全阀开启.针对此,对浅埋大采高工作面顶板预裂爆破机理进行断裂力学分析,提出了“阶梯炮孔”预裂爆破新方案,理论计算出爆破后基本顶初次断裂步距和合理炮孔间距,并利用有限元非线性动力学软件LS-DYNA对两种爆破方案进行数值模拟,对比分析爆破岩体的Mises应力演化规律,得知“阶梯炮孔”爆破效果更好.现场实践表明,621-03工作面采取“阶梯炮孔”爆破后,初次来压步距约为60 m,支架压力约为38.5 MPa,比621-02工作面的初次来压步距(70 m)和来压强度(42.0 MPa)均显著减小,且未出现切顶、飓风等现象,实现了浅埋大采高工作面安全高效开采.

关键词：浅埋深、大采高、初次断裂、深孔爆破、数值模拟、力学分析

所属期刊栏目：41

分类号：TD324(矿山压力与支护)

资助基金：国家自然科学基金资助项目51374215,51622404;北京市科委重大科技成果转化落地培育项目联合资助项目Z151100002815004;霍英东教育基金会第十四届高等院校青年教师基金应用课题资助项目142018

在线出版日期：2016-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2165-2172