千米深井软岩大变形灾害及卸压控制研究

作     者：尹志龙 高攀 YIN Zhi-long;GAO Pan

作者机构：黑龙江龙煤鹤岗矿业公司鸟山煤矿黑龙江鹤岗154106 中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下工程国家重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院北京100083 

出 版 物：《煤炭科技》 (Coal Science & Technology Magazine)

年 卷 期：2022年第43卷第4期

页      面：127-133页

学科分类：081901[工学-采矿工程] 0819[工学-矿业工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51904306) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2021XJLJ02) 

主　　题：软岩大变形 定向聚能爆破 数值模拟 巷道稳定性 矿井地质灾害 

摘      要：对鸟山煤矿千米深井软岩大变形致灾破坏机理进行了分析,提出了定向聚能爆破技术进行切顶卸压的控制措施。通过理论计算和现场爆破试验确定了合理的爆破参数:切缝深度14.0 m,切缝角度70°,封孔长度3.0 m,孔间距500 mm,保证巷道顶板在预裂爆破后可以按设计切断与采空区顶板的应力传递,从而达到切顶卸压的目的。采用FLAC^(3D)对回采后留巷巷道围岩应力情况进行数值模拟分析,结果表明,切缝侧应力增高区距实体煤帮5 m,垂直应力峰值较小;非切缝侧相比切缝侧应力增高明显,应力峰值较大,应力集中区距实体煤帮3.5 m。通过顶板定向聚能预裂爆破切顶,减少深部放顶煤开采巷道和采场应力集中,增强了巷道稳定性,降低了冲击地压发生的可能,有效减少软岩大变形问题引发的矿井地质灾害事故。