河南大有能源股份有限公司耿村煤矿
摘要: 随着社会经济和时代的飞速发展，为高质量在煤矿防治冲击地压灾害的技术奠定了坚实的物质基础和技术，复合爆破技术其中之一，为了更好的保障工人施工时的人身安全以及煤矿的良性发展。本篇文章首先对复合爆破卸压技术的基本原理作了简要的分析，其后对复合爆破卸压技术在煤矿防治冲击地压中的具体应用做了详尽探索和研究。
关键词: 复合爆破卸载技术；煤矿防治冲击地压；应用
引言:
要想更好的保障煤矿工人的人身安全以及煤矿企业的良性可持续发展，进行复合爆破卸压技术在煤矿防治冲击地压中的应用探究是十分具有重大现实意义的研究。
一、复合爆破卸压技术的基本原理
坚固难冒的顶板，坚硬的煤层，顶板-底板-煤体三者形成的高刚度承载体系是大面积来压和冲击地压形成的主要原因。该结构中有大量的弹性能条件的聚集，假如存在于承载体系中的岩体远远超出了其所能承受的载荷强度，就会有剧烈的冒落和破坏现象发生，并且在刹那间有弹性能的大量释放，最终引发冲击、暴风以及震动等不良结果的出现。坚硬的岩石，刚度的大小与塑性大小成反比，一旦高度较大时，塑性相对来说就比较低下，与之而来的是岩石有较高的脆性，进而就有可能在很短的时间内产生最大的破坏效应，这使在很大程度上会有顶板大面积针对来压危险的发生。对于该不良现象，可以在顶板顺槽的位置实施对顶板的爆破工作，对顶板进行人为的切断，从而使采空区的顶板发生冒落现象，来最大限度的使该区域和待采区间顶板的连续性遭到极大的破坏，最终降低处于顶板来压时期所产生的冲击性和强度。除此之外，顶板所具有在力学方面的特性还会被爆破工作所改变，将聚集在顶板处的能量进行强烈的释放，进而达成更好冲击抵押的防治目的[1]。
二、复合爆破卸压技术在煤矿防治冲击地压中的具体应用探究
复合爆破卸压技术是用爆破方法对冲击危险已形成的煤体减缓其应力集中程度的一种解决危险的措施。深孔爆破是实施复合爆破卸载技术经常采取的方法，且孔深一般应直达压力支承的峰值区。在越靠近峰值区的位置装药，其就可发挥越大的炸药威力，就能更好的达到煤层应力，解除爆破效果。在冲击地压发生的解除方面，复合爆破卸压技术不仅能局部性的解除其强度条件，还能很好的解除其能量条件。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆等同于在存在冲击危险的工作面中进行卸载并在一定宽度且近煤壁的条带内进行煤结构的破坏，但保证不会有落煤现象的发生，使其不能进行弹性能的积累和聚集。为了安全生产，就可在工作面的前方形成一条隔绝存在于煤层深处的应力区和工作空间的保护卸压带。从本人多年的工作经验出发，应用定量的炸药来爆破出存在于巷道两帮和工作面前方约为五米到十米宽（约大于3倍采高）的保护卸载带，从而达到有效进行冲击地压防治灾害的目的，此时卸压爆破的深度对应巷道的两帮来说等同于保护带宽度，对采煤工作面来说等同于工作面宽度加上保护带宽度。卸压深度决定爆破孔的宽度，普遍来说应该大于或等于整个集中应力区的宽度。因为炸药量多且爆破孔比较深，因此最大程度地保证殉爆的效果，可采用连接导爆索来加强引爆的效果。可预先用软管装炸药卷或者是将炸药卷用非金属的材料进行绑扎，只有如此才能使炸药卷更好的深入爆破孔底部。应该依据具体的环境进行爆破孔位置的布置，大眼一般应用煤电钻，孔径一般为五十毫米到五十五毫米之间，孔间距为四毫米到十毫米之间，每孔的装药量普遍为一点五千克到三千克之间。且应用粘土或水泡泥来填满不装药的部分钻孔。一百五十米为躲炮的距离，三十分钟到四十分钟为躲炮的时间。复合爆破卸压技术是一种内部性的爆破技术，使煤层产生多量的裂隙并是其所具有的最为主要的物理作用。在应用中，复合爆破卸压技术一般在炮孔周围形成裂隙区大于破碎区的现象，这很好的说明径向裂隙的扩展在切向裂隙之前进行。爆破之后，产生的冲击波先将煤体爆裂，继而产生的气体加深了煤体的爆裂程度，并且在气压下，煤体的径向移动促使了切向拉应力的产生，进而使径向开始产生破裂的拉应力。气体会随着扩展中的煤体所产生的裂隙中进到其中，进而与其交换热量，与此同时，不断增大体积的气体温度与压力在逐步下降中。只有当存在于裂隙前段中的断裂韧性大于其中的应力强度因子时，裂隙才不会进一步扩展。切向破裂是由于小于临界值压力，释放先前储存在煤体中大量的弹性能，进而使煤体移动至炮孔的中心位置，这时煤体中会存在一种径向拉伸的作用。此时，如果切向裂隙的扩展远小于径向裂隙的扩展就会使煤层的性质发生根本性的变化[2]。总而言之，依照失稳理论，复合爆破卸压技术还会增加煤体中足量裂隙的密度与长度，进而产生止裂致稳的作用，可有效防治冲击地压灾害的出现。另外，应用钻屑法对实施复合爆破卸载技术的工作面是否存有冲击危险的检测，存有才可进行该技术的应用，且还应对卸载效果运用钻屑法进行检查。如仍存有高应力在实施的范围之内，应进行直至冲击危险解除的多次爆破。
三、结束语
当有冲击波被监测到后，应即刻进行卸载爆破。卸载孔深为七米到十米之间，孔间距大于五米，每次可将四个到五个卸载孔引爆，来有效的使卸压效果得到提升。当爆破预防措施为顶板时，应预先进行本工作面爆破，为下一个比较临近的工作面预防冲击地压措施进行考虑。实施爆破之前应清楚顶板的岩石以及结构特性，进行爆破层位的明确，进而选择相对应的参数，大量的实践表明，复合爆破卸压技术在防理煤矿冲击地压的应用中是极为可行的一种技术措施。
参考文献:
[1] 顾合龙, 南华, 王文,等. 爆破卸压技术防治冲击地压的应用与检验[J]. 煤炭科学技术, 2016, 44(4):22-26.
[2]任军产. 爆破卸压技术在冲击地压防治方面的应用[J]. 科技创新与应用, 2016(36):60-61.
作者简介：
郭晖，男，（1981-），工程师，现从事煤矿冲击地压管理与技术工作
论文作者:郭晖
论文发表刊物:《防护工程》2018年第22期
论文发表时间:2018/11/29
标签：地压论文; 顶板论文; 技术论文; 裂隙论文; 工作面论文; 煤矿论文; 应力论文; 《防护工程》2018年第22期论文;