一、研究背景

某煤礦15306工作面埋深大，頂板厚硬，其覆巖運動易受到二者的疊加影響，工作面開采過程中易形成懸頂，懸頂破斷后易造成切落式垮落，工作面出現強礦壓顯現的現象，對安全生產造成不利影響。為減少巖石爆破弱化作業(yè)對工作面正常及綜采設備安全的影響，結合現場實際情況，采用地面深孔預裂爆破方案，確?；夭善陂g的安全生產。

二、研究內容

深入分析地面深孔預裂爆破技術在處理堅硬頂板條件下的應用成效。將對15306工作面的地質條件及頂板特性進行詳盡分析，以評估其對工作面開采活動的潛在影響。設計了地面深孔預裂爆破方案，涉及爆破參數的精確設定、爆破孔的合理布置、爆破順序的科學安排以及時間控制的策略制定。研究將借助數值模擬與現場試驗相結合的方法，深入探討爆破作業(yè)對頂板運動規(guī)律的作用，以及其對工作面礦壓顯現的控制效果。

將評估地面深孔預裂爆破技術對綜采設備安全性和工作面正常推進的影響，以確保技術實施過程中的安全性。將對比分析采用地面深孔預裂爆破技術前后的經濟效益，重點考察資源回收率的提升以及生產成本的降低，并據此提出在類似條件下的技術推廣和應用建議。

三、主要創(chuàng)新點

針對特定礦區(qū)的現場條件，首次實施了地面與井下相結合的深孔預裂爆破技術方案。該方案通過地面深孔預裂爆破預先破壞目標區(qū)域上部頂板的結構完整性，有效縮短了頂板懸空距離，從而降低了巖石爆破弱化作業(yè)對工作面綜合設備安全及正常推進的潛在影響。

在此次爆破工程中，選用了BZC400ZYII型車載式水井鉆機。鉆孔直徑確定為200毫米。鉆孔深度的設定以采區(qū)頂部保留的安全厚度為依據，確保即便在巖石受到爆破作用而發(fā)生壓縮性破壞時，其抗剪切和抗壓能力喪失，同時避免巖石炸裂，防止對采區(qū)造成爆炸沖擊波的損害。為確保爆破效果，并防止爆破能量沖擊煤層引發(fā)安全隱患和能量泄漏，實際保留的頂板厚度定為8米（巖石厚度）。

四、推廣價值

采用地面爆破治理堅硬頂板后，有效避免了工作面初次放頂期間大面積懸頂，杜絕了工作面頂板大面積垮落而造成頂板事故，增加了資源回收率。同時提供了多層不連續(xù)厚砂巖堅硬頂板條件下回采的高效處置方案，為華昱礦區(qū)相似條件下的礦井提供了成熟技術經驗，具有很好的推廣和應用前景。

采用地面爆破治理堅硬頂板后，工作面初次來壓步距由50米減少至15米，工作面提前放煤多回收煤炭資源約4.6萬噸，按噸煤利潤150元計算，新增利潤684.3萬元，取得了顯著的經濟效益，提高了安全系數，保證了工人的安全，增加了資源回收率。

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