煤矿巷道无掏槽掘进的实验研究

发布时间：2019-04-10 15:22

【摘要】：巷道掘进是煤矿生产的重要组成部分。目前,我国井巷掘进仍主要采用钻眼爆破方法破岩,而且在今后相当长的时期内仍然是主要方法。我国煤矿井下钻爆作业中的爆破作用发挥受制于多方面条件,如岩石条件、施工空间、瓦斯安全条件和爆破条件等方面限制。在这些情况下,利用现有设备、器材通过优化爆破工艺和爆破参数,来提高爆破效率的问题便处于重要地位,并为此进行了长期试验研究。取得的成果以“三小光爆”掘进技术和中深孔光面爆破技术最为典型。“三小光爆”掘进技术已得到广泛使用,缺点是作业方式适用于浅眼小循环,而大断面掘进时效率较低；各种中深孔光面爆破技术一直在试验推广,主要问题是因岩性变化而难以产生一个较为通用方案长期使用。而无论是“三小光爆”还是“中深孔光爆”,实际施工中其光爆效果均难以很好体现出来。试验通过构建巷道模型,设计合理孔网参数,建立超动态应变测试系统,对比分析了中间空孔直眼掏槽、锥形掏槽和分段无掏槽三种爆破工艺的爆破效果和爆炸在岩石内部产生应变波形差异,研究多柱状药包分段同时爆破破岩机理,确定无掏槽掘进爆破的关键技术参数。得出如下结论： (1)三组井巷模型的被爆模型体积相同,中间空孔直眼掏槽和锥形掏槽的炸药循环消耗量为13.3g/m,分段无掏槽爆破炸药循环消耗量为12.5g/m。通过高速摄像仪可清晰看到无掏槽爆破两次爆破现象,且形成的爆破槽腔体积大于其他两种有掏槽爆破。 (2)直眼掏槽、锥形掏槽和无掏槽爆破实验的应变片距自由面100mm处应变￡峰值分别为0.1996、0.1923、0.1990；应变片距自由面250mm处应变￡峰值分别为0.1379、0.1908、0.1489。对比测试应变值可以看出,爆炸形成波动在水泥模型中传播,从100mm处至250mm处衰减率为30.91%,0.7%,25.17%。应变峰值相差不大。 (3)通过高速摄像图片可清晰看出：有槽爆破与无槽爆破自由面形成方向和数量不同,有槽先中心爆破形成槽腔,只有一个自由面,周边爆破时,有两个自由面。而无槽爆破始终只有一个自由面,且面朝上。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TD263.3

【参考文献】