為了研究工作面切頂卸壓工程中深孔定向爆破割縫關(guān)鍵技術(shù),對(duì)焦煤集團(tuán)多個(gè)工程地點(diǎn)的切頂卸壓工程進(jìn)行了研究和分析,研究了雙向薄壁點(diǎn)狀聚能管、雙向常規(guī)點(diǎn)狀聚能管、雙向常規(guī)線狀聚能管及半圓形聚能管的特性,并確定了最優(yōu)聚能管形式,制作了加工模具。結(jié)果表明,聚能管定向預(yù)裂爆破,利用切縫管對(duì)能量的導(dǎo)向作用進(jìn)行割縫,是目前比較適應(yīng)焦煤集團(tuán)地質(zhì)情況的深孔爆破定向割縫理論和方法,"雙向常規(guī)線狀聚能管"模具的研制,能夠有效解決加工改造聚能管的瓶頸問(wèn)題,使用方便,操作簡(jiǎn)單。工作面開(kāi)切眼實(shí)施深孔預(yù)裂爆破后,開(kāi)切眼產(chǎn)生大量裂隙,實(shí)現(xiàn)了頂板預(yù)裂的目的,有效地降低了綜采面基本頂初次來(lái)壓的強(qiáng)度,在工作面運(yùn)輸巷實(shí)施的頂板預(yù)裂爆破工程,對(duì)采面壓力也產(chǎn)生了積極的影響。 

【文章來(lái)源】：能源與環(huán)保. 2020,42(11)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

定向預(yù)裂爆破分類

定向切縫管內(nèi)炸藥爆炸時(shí),由于定向切縫管具有一定的厚度和強(qiáng)度,在爆炸瞬間表現(xiàn)出明顯的聚能效果。在非切縫處,爆轟產(chǎn)物直接沖擊切縫管表面,由于外殼密度大于爆轟波真面上產(chǎn)物的密度,且外殼的壓縮性一般小于爆轟產(chǎn)物的壓縮性,所以爆轟產(chǎn)物從該表面反射回來(lái)并產(chǎn)生反射沖擊波和少量透射波。透射波經(jīng)切縫外殼和外殼與壁孔之間的環(huán)形空間衰減后能量大大降低了切縫區(qū)域孔壁產(chǎn)生井型裂縫的可能性。而在切縫方向,爆轟產(chǎn)物直接沖擊空氣介質(zhì),在其中產(chǎn)生沖擊波,形成集中、高速、高壓射流定向作用于切縫方向的炮孔壁。若其沖量密度JD>JID(JID為被爆介質(zhì)的臨界沖量密度),會(huì)在炮孔壁上預(yù)先形成初始裂縫。而在切縫以外的其他方向上,定向切縫管給爆轟產(chǎn)物的飛散形成阻礙,使能量流進(jìn)一步向切縫方向集中,一定程度上加劇了切縫方向的破壞作用。定向切縫爆破結(jié)構(gòu)原理如圖2所示。在切縫方向初始定向裂紋形成之后,使炮孔壁周?chē)橘|(zhì)內(nèi)形成應(yīng)力松弛,也在一定程度上抑制了其他方向上裂紋的形成。同時(shí)在爆生氣體的準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)力場(chǎng)作用下,在初始裂紋尖端形成應(yīng)力集中,當(dāng)其動(dòng)態(tài)應(yīng)力強(qiáng)度因子超過(guò)介質(zhì)的動(dòng)態(tài)斷裂韌性KIC時(shí),裂紋便繼續(xù)擴(kuò)展,介質(zhì)呈脆性斷裂。

根據(jù)以上分析,雙向常規(guī)線狀聚能管優(yōu)勢(shì)明顯,如果能克服其人工加工精度低的缺點(diǎn),則其相比其他種類有較大優(yōu)勢(shì)。因此設(shè)計(jì)并加工了相關(guān)的模具,加工雙向常規(guī)線狀聚能管。 考慮到每根聚能管長(zhǎng)2 m,且一端要留出100 mm的搭接長(zhǎng)度,另一端要進(jìn)行切割十字花以便進(jìn)行搭接。因此,模具尺寸為長(zhǎng)1 850 mm、寬100 mm、高50 mm。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),當(dāng)十字花切縫長(zhǎng)度為120 mm時(shí),能撐開(kāi)足夠的空間以便搭接,因此另一端需留出150 mm的搭接長(zhǎng)度,模具設(shè)計(jì)長(zhǎng)度為1 850 mm。其平面結(jié)構(gòu)如圖3所示。具體操作流程為:①將抽放管放入模具內(nèi),一端與模具的B端對(duì)其,并使其被模具里的壓片彈簧壓緊。②用電鉆按照模具上已經(jīng)定好的2個(gè)孔位對(duì)B端鉆孔,之后用切割鋸沿著模具的邊沿在模具上的切割縫里對(duì)抽放管進(jìn)行割縫。之后用手持切割機(jī)對(duì)A端進(jìn)行十字花的切割,注意十字花的紋路要與爆破縫相互交錯(cuò),不能在一條直線上。③將A端推入模具,與模具對(duì)齊,用電鉆按照模具上的兩個(gè)定位孔對(duì)A端進(jìn)行鉆孔。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：2992866