官地矿坚硬岩层深孔聚能爆破切顶沿空留巷技术研究柳建琦（山西焦煤西山煤电官地矿，山西太原030053）摘要：为了解决官地矿传统爆破卸压造成破碎区范围深度浅、范围广的现象，以23512工作面为工程背景，提出采用聚能爆破进行切顶卸压。利用数值模拟软件对聚能爆破的参数进行研究，分别对炮孔间距、炮孔直径和径向不耦合系数等进行研究，确定最佳炮孔间距为1.2m、炮孔直径为70mm、径向不耦合系数为1.6。对模拟结果进行工业化试验，经过聚能爆破后，巷道顶板下沉量及两帮移近量有了明显降低，达到了弱化顶板的目的。关键词：聚能爆破；炮孔间距；围岩变形；数值模拟中图分类号：TD353文献标识码：A文章编号：1672-1152（2023）09-0201-030引言我国煤炭资源储量十分丰富，在多年的煤炭开采过程中，坚硬顶板仍是制约矿井开采最为重要的原因之一。为保证巷道稳定性，许多煤矿采用增大护巷煤柱的方法进行支护，煤炭资源浪费较为严重。为了解决坚硬顶板问题，众多学者对其进行治理研究。目前，针对坚硬顶板问题主要的治理措施有爆破切顶卸压、水力切顶卸压和静力切顶卸压，每种切顶卸压方法具有各自的优势。爆破切顶卸压作为最为常见的卸压方式，具有操作简单、施工方便的优点[1]，但普通爆破过程中，爆炸能量向四周扩散，爆轰压力均匀施加于炮孔壁，使得大部分能量直接作用于破碎岩体，造成破碎区范围深度浅、范围广的现象，未能达到理想效果[2]。因此，本文以官地矿23512工作面为工程背景，基于传统爆破采用聚能爆破切顶卸压，有效解决传统爆破卸压存在的不足，为矿井坚硬顶板问题的解决提供参考。1矿井概况及数值模拟官地井田位于太原市西南17.5km处郊区，井田面积74.5931km2，矿井核定生产能力390万t。23512工作面主要开采3号煤层，煤层平均厚度为3.5m，煤层倾角为2°～8°，平均倾角为5°。由于现开采煤层顶板较硬，为了解决传统爆破卸压造成破碎区范围深度浅的问题，设计采用聚能爆破切顶沿空留巷技术，实现顶板定向断裂，达到切顶卸压的目的。聚能爆破是指在传统爆破的基础上，按照人为设定使得爆破能量沿着指定方向流通，在顶板位置形成聚能流，将聚能流集中在预先设定的方向上。此时,聚能爆破能源传播则会具备传统爆破不具备的定向性，有效减小了粉碎区的半径，顶板将沿着指定方向进一步发育，有效增加裂隙发育区，实现顶板定向断裂，达到切顶卸压的目的。为了实现聚能爆破效果最佳化，对聚能爆破的参数进行优化研究。对聚能爆破切顶卸压参数进行...
