【摘要】：采空區(qū)巖石臺階爆破為多自由面爆破,巖石臺階炮孔孔底自由面的存在對爆破臺階高度、爆破孔網(wǎng)參數(shù)、炸藥單耗、起爆方法等關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)提出了特殊的要求。既要保證采空區(qū)巖石臺階上作業(yè)人員、設(shè)備安全,又要保證采空區(qū)巖石臺階的爆破效果,使得研究采空區(qū)巖石臺階爆破關(guān)鍵技術(shù)顯得尤為重要。系統(tǒng)分析了武家塔露天煤礦開采境界內(nèi)小煤窯的采煤方法以及可能形成的采空區(qū)特征,利用地質(zhì)雷達(dá)物探探測方法圈定疑似采空區(qū)區(qū)域,提出了利用爆破鉆機(jī)鉆探確定采空區(qū)跨度、采空區(qū)高度等空間特性的工程探測法,采用三角孔網(wǎng),縮小孔網(wǎng)控制范圍,提高了對采空區(qū)的控制精度；通過分析采空區(qū)高度對上覆巖石臺階作業(yè)設(shè)備、人員的安全的影響程度,提出“采空區(qū)臨界高度”概念,并確定了武家塔露天煤礦12m剝離臺階時采空區(qū)的臨界高度；通過對多種采空區(qū)上覆巖層安全厚度計算方法進(jìn)行分析比較,提出了充分考慮了炸藥性質(zhì)、巖層性質(zhì)、爆破孔網(wǎng)參數(shù)等影響上覆巖層安全厚度因素的采空區(qū)上覆巖層安全厚度計算方法；首次提出采空區(qū)上覆巖層“安全臺階高度”概念,明確了安全臺階內(nèi)涵,運(yùn)用所建立的采空區(qū)跨度與上覆巖層安全厚度的關(guān)系模型,確定武家塔露天煤礦不同跨度采空區(qū)上覆巖層安全臺階高度值,在此基礎(chǔ)上確定了爆破臺階高度；運(yùn)用LS-DYNA軟件建立武家塔露天煤礦采空區(qū)巖石臺階爆破模型,優(yōu)化了采空區(qū)巖石臺階爆破參數(shù)；提出采空區(qū)相鄰臺階提前并段與相鄰臺階一致并段的爆破方案,并依據(jù)優(yōu)化后的爆破參數(shù)進(jìn)行多組爆破工業(yè)試驗(yàn),確定了采用相鄰臺階提前并段、孔底反充填、中間起爆的采空區(qū)巖石臺階爆破技術(shù),在武家塔露天煤礦采空區(qū)巖石臺階爆破中得以成功應(yīng)用。
[Abstract]:The rock bench blasting in goaf is multi-free surface blasting. The existence of free surface at the bottom of rock bench blasting hole puts forward special requirements for the key technical parameters such as blasting step height, blasting hole net parameters, explosive unit consumption, blasting method and other key technical parameters. It is very important to study the key technology of rock bench blasting in goaf, not only to ensure the safety of working personnel and equipment in goaf, but also to ensure the blasting effect of rock step in goaf, which makes it very important to study the key technology of rock bench blasting in goaf. The coal mining methods of small coal kilns in the mining boundary of Wujiata opencast coal mine and the characteristics of possible goaf are analyzed systematically, and the suspected goaf area is delineated by using the Geo-prospecting method of Geo-radar. This paper presents an engineering detection method for determining the span and height of goaf with blasting drilling rig. The control range of hole net is reduced and the control precision of goaf is improved by using triangular hole net. By analyzing the influence degree of goaf height on overlying rock bench working equipment and personnel safety, the concept of "goaf critical height" is put forward, and the critical height of goaf is determined when the 12m peeling step of Wujiata opencast coal mine is determined. Based on the analysis and comparison of the calculation methods for the safety thickness of overlying strata in various goaf areas, it is proposed that the properties of explosives and strata are fully considered. A method for calculating the safety thickness of overlying strata in goaf is presented, which is based on the parameters of blasting hole network and other factors affecting the safety thickness of overlying strata. The concept of "safe step height" of overlying strata in goaf is put forward for the first time, the connotation of safe step is defined, and the relation model between the span of goaf and the safety thickness of overlying strata is established. The safety step height of overlying strata in different span goaf of Wujiata opencast coal mine is determined, and the height of blasting step is determined on this basis. The rock bench blasting model of goaf in Wujiata opencast coal mine was established by using LS-DYNA software, and the parameters of rock bench blasting in goaf were optimized. The blasting scheme of the adjacent steps in goaf is put forward, which is consistent with that of the adjacent steps. According to the optimized blasting parameters, several groups of blasting industrial tests are carried out, and it is determined that the adjacent steps are in advance of parallel section and the hole bottom is backfilled. The rock bench blasting technology of intermediate blasting in goaf has been successfully applied in the rock bench blasting of goaf in Wujiata opencast coal mine.
【學(xué)位授予單位】：遼寧工程技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TD824.2

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本文編號：2439320