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厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术实践
厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术实践
摘要：
随着我国矿井深入开采和矿井抽采压力的不断增大，厚煤层顶板事故频发，严重威胁着矿工的生命安全。针对这一问题，矿山工程技术人员提出了厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术。本文将对该技术的实施过程和效果进行深入探讨。
一、引言
厚煤层矿井开采中，由于巨大的覆岩压力和坚硬顶板的存在，容易导致顶板决口、冈斯特林体坍突等灾害，给矿工的生命安全带来巨大风险。因此，矿山工程技术人员积极探索新的措施，厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术就是其中之一。
二、技术原理
厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术是指在煤层探放前，采用爆破技术在顶板形成一定的预裂缝，然后通过装置强制放散煤层顶板的能量，减轻压力，提高采场安全性。具体操作流程如下：
1.测量测量：通过测斜仪等仪器测量顶板厚度和控制面，确定预裂爆破的位置和参数；
2.预裂爆破：在确定位置设置钻孔，并注入炸药，通过合理的装药设计，形成预期的爆破效果；
3.强制放顶：将爆破装置布置在预置孔周围，通过设置合理的爆破装置结构和参数，产生足够的冲击波和振动波，实现顶板的强制放顶。
三、技术实施与效果评估
本技术在某矿井进行了实际试验，实施步骤和效果如下：
1.实施步骤：
（1）选取某一矿井煤层作为试验层位，进行现场勘探和测量工作；
（2）根据勘探结果确定预裂爆破的位置和参数，并布置钻孔；
（3）在钻孔中注入炸药，并进行爆破；
（4）将爆破装置布置在预置孔周围，并设置合理的爆破装置结构和参数；
（5）进行放散实验，通过监测顶板移动、应力变化等参数来评估效果。
2.效果评估：
经过实施，该技术取得了一定的效果。在实验中，煤层顶板预裂爆破后，顶板的移动范围和移动速度显著减少，且能量释放均匀，减小了压力集中的风险。同时，实验过程中未发生决口、冈斯特林体坍突等危险事故，确保矿工的安全。
四、存在问题与展望
1.存在问题：
虽然厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术在实践中取得了一定的成功，但仍存在一些问题。首先，爆破过程会产生一定的噪音和振动，对矿井设备和环境造成一定的影响；其次，钻孔布置和药量设置不合理，导致爆破效果不理想；最后，预裂爆破后顶板的稳定性和安全性仍需要更多的研究和改进。
2.展望：
未来，应进一步完善厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术。首先，在爆破装置设计上，应以减小噪音和振动为目标，降低对矿井设备和环境造成的影响。其次，在预裂爆破参数确定上，应通过更多的试验和数值模拟，找到最佳的布置和装药方案。最后，还应加强对预裂爆破后顶板稳定性和安全性的研究，确保矿工的生命安全。
结论：
厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术是保障矿工安全的一种有效手段。通过实践证明，该技术能够减轻顶板压力，降低厚煤层开采中的事故风险。然而，技术仍然存在一些问题，需要进一步改进和研究。相信随着技术的完善和改进，厚煤层坚硬顶板预裂爆破强制放顶技术将在煤矿安全生产中发挥更大的作用。