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题名深孔顶板预裂爆破与定向水压致裂防冲适用性对比分析
被引量：35
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作者
赵善坤
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机构
煤炭科学技术研究院有限公司安全分院
煤炭科学研究总院煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室
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出处
《采矿与安全工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2021年第4期706-719,共14页
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基金
国家重点研发计划项目(2017YFC0804203)
国家油气重大专项项目(2016ZX05045003-006-002)
+2 种基金
国家自然科学基金项目(51874176,52034009)
天地科技股份有限公司科技创新创业资金专项项目(2018-TD-QN004)
煤科院基础研究基金项目(2018JC06)。
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文摘
针对厚硬顶板条件下冲击地压防治技术选择的难题,围绕深孔顶板预裂爆破和顶板定向水压致裂防冲原理、现场应用类型及主要影响因素进行了系统分析,并对二者在同一工况条件下的防冲效果和工程施工效率进行了对比。研究表明:深孔顶板预裂爆破和顶板定向水压致裂都是以破坏顶板完整性,使其不具备积聚弹性变形能为目的,实现冲击地压的防控。在相同布孔方式下,爆孔间距越小,爆破应力波产生的mises有效应力作用范围越集中,能量衰减速度越慢,岩石破碎塑性区以及裂隙区扩展范围越大,爆破预裂效果越好。在等围压条件下,随着预制裂缝角度的增加,压裂孔裂纹失稳扩展压力表现为先增大后减小的趋势;随着预制裂缝长度的增加,压裂孔起裂压力和裂纹失稳扩展压力均逐渐减小;随着天然裂隙夹角的增大,爆孔预制裂缝起裂压力变化不大,裂纹失稳扩展压力呈现先降低后升高变化趋势。当工作面在顶板定向水压治理区域推采期间,微震事件明显减弱,回风平巷围岩应力显著降低,巷道变形量也明显减小。同时,深孔顶板定向水压致裂在顶板控制效果、现场施工效率、工程量、限制条件以及施工安全性等方面,均优于深孔顶板预裂爆破技术,但深孔顶板预裂爆破技术具有组织时间短、防冲效果见效快的特点,适用于冲击危险区域的应急解危。
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关键词
冲击地压
深孔顶板预裂爆破
定向水压致裂
力构协同防控
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Keywords
rockburst
deep hole roof pres-blasting
directional hydraulic fracture
force-structure cooperative prevention and control
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分类号
TD353
[矿业工程—矿井建设]
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