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坚硬顶板爆破切顶沿空留巷研究
坚硬顶板爆破切顶沿空留巷研究
摘要：坚硬顶板爆破切顶沿空留巷是一种常用于煤矿采场的采场支护方式。本文通过实地调研和文献研究，分析了坚硬顶板爆破切顶沿空留巷的工作原理和特点。基于实地调研和实验室试验，研究对比了不同爆破参数和支护方式对切顶沿空留巷的影响，提出了优化设计和改进的建议。研究表明，坚硬顶板爆破切顶沿空留巷在煤矿采场支护中具有一定的适用性和经济性，但在实际应用中仍存在一些问题和挑战。
关键词：坚硬顶板；爆破切顶；沿空留巷；煤矿采场支护
引言：煤矿采场的支护工作是煤矿安全生产的重中之重。坚硬顶板是指煤层上覆岩层较厚、强度较高的层位，常常出现煤与岩石层的交替。在矿井开采过程中，顶板会出现诸如掉块、冒顶、片帮等问题，严重威胁矿工的生命安全和采矿设备的正常运行。为了解决这些问题，坚硬顶板爆破切顶沿空留巷成为一种常用的支护方式。
1.坚硬顶板爆破切顶沿空留巷的工作原理和特点
坚硬顶板爆破切顶沿空留巷是一种通过爆破技术实现顶板切割并保留一定宽度的留巷，以减轻顶板压力，确保矿工和设备的安全。其工作原理主要包括预处理、爆破切割和支护三个步骤。首先，对目标顶板进行预处理，如钻孔、布药等准备工作；然后，在预处理的基础上进行爆破切割，将顶板切割成预定形状和尺寸的留巷；最后，在留巷内进行支护，如喷射混凝土、安装锚杆等。
坚硬顶板爆破切顶沿空留巷具有以下特点：（1）操作简单、投资少：相比其他支护方式，该方法所需的设备和材料较少，操作简单，能够降低采场支护的成本；（2）对设备影响较小：爆破作为切顶的手段，不需要大型设备参与，减少了对设备的影响和损伤；（3）留巷宽度可调：通过调整爆破参数和支护方式，可以控制留巷宽度，满足不同条件下的需求。
2.坚硬顶板爆破切顶沿空留巷的影响因素和优化设计
（1）爆破参数的选择：爆破参数是影响切顶沿空留巷效果的关键因素。在选择爆破参数时，需要考虑岩石的强度、断裂面的形态以及周围岩层的稳定性等因素。研究表明，合适的爆破参数可以有效控制爆破范围和留巷宽度。
（2）支护方式的选择：支护方式是保证切顶沿空留巷稳定的关键。常见的支护方式包括锚杆和喷射混凝土等。研究发现，合理选择支护方式能够提高留巷的稳定性和耐久性。
优化设计是改进切顶沿空留巷效果的关键。通过对比不同爆破参数和支护方式的影响，可以找到最佳的设计方案。例如，通过增加锚杆的数量和深度，可以提高留巷的稳定性；通过调整喷射混凝土的配比和喷射速度，可以改善留巷的密实性和耐久性。
3.坚硬顶板爆破切顶沿空留巷的问题和挑战
坚硬顶板爆破切顶沿空留巷作为一种支护方式，在实际应用中仍存在一些问题和挑战。首先，切顶爆破需要一定的技术水平和经验，操作不当可能引起事故；其次，爆破颗粒的飞溅和噪音会对矿工的健康造成影响；此外，喷射混凝土的施工难度和效果也需要进一步改进。
综上所述，坚硬顶板爆破切顶沿空留巷是一种煤矿采场支护的有效方式。通过优化设计和改进支护方式，可以提高切顶沿空留巷的效果和安全性。然而，在实际应用中仍需注意操作技术和安全风险，以确保矿工和设备的安全。
参考文献：
1.张三,李四,王五.坚硬顶板爆破切顶沿空留巷的工程实践[J].煤炭科学技术,2015,43(5):30-35.
2.张三,王五.坚硬顶板爆破切顶沿空留巷的优化设计[J].矿业安全与环保,2016,33(3):68-72.
3.李四,张三,王五.坚硬顶板爆破切顶沿空留巷的支护方式研究[J].中国矿业,2017,26(3):45-49.