基于卸支耦合的冲击地压煤层卸压爆破参数优化

刘少虹^1,2，潘俊锋^1,2，刘金亮³，孙刘伟^1,2，夏永学^1,2，杜涛涛^1,2，秦子晗^1,2

1. 煤炭科学研究总院开采研究分院2. 天地科技股份有限公司开采设计事业部3. 新汶矿业集团有限责任公司华丰煤矿

摘 要：针对目前参数设计不合理的卸压爆破常常导致支护围岩损伤破坏、降低防冲效率的实际问题,提出了卸压支护耦合思想,并建立其数学模型,推导出最优卸压强度的表达式,分析其主要影响因素,由此,提出了基于卸压支护耦合的煤层爆破参数优化方法。研究结果表明:最优卸压强度与卸压和支护前的初始状态无关,与卸压和支护对冲击危险性的影响权重、卸压和支护与冲击危险性之间的相关参数、卸压和支护之间的转化系数有关;最优爆破方案为卸压效果较好并且对支护损伤较小的爆破方案,依此将古山煤矿爆破卸压方案优化为孔深为12 m,药量为6 kg。现场实践表明该优化方法应用效果良好,既能够确保优化结果的实用性,还可以大幅减少现场工程量,提高优化效率。

关键词：冲击地压;卸压支护耦合;爆破卸压;动力损伤模型;