以焦煤集团演马庄煤矿27131采煤工作面为背景,研究工作面过断层的钻孔爆破工艺。运用LS-DYNA软件模拟了单孔爆破岩体破坏过程,并采用Von Mises屈服准则对钻孔周围不同位置岩体的屈服状态进行分析。结果表明:岩体在径向半径0.1 m更小范围内形成爆破空腔;径向半径0.1~0.3 m范围为爆破裂隙区;径向半径0.3~0.5 m范围表现为块度较大的破坏区域。最后,结合现场工程经验,制定了工作面过断层的爆破钻孔布置方案,并通过现场观测加以验证。

工作面受火成岩侵入形成硬度较大的天然焦,同时伴随着断层的影响,造成工作面推进困难,在一定程度上制约了回采进度及开采效率。针对回采初期采煤工作面将受天然焦及断层的影响,采用理论与实践相结合的方法提出了过天然焦及断层的具体采煤工艺及管理措施。创新性提出了利用工作面超前支承压力进行天然焦的初次破碎结合深孔爆破进行二次破碎的推进工艺。同时通过加强过天然焦和断层期间工作面和上下端头及两巷超前的顶板控制,设备维护管理,煤矸灰分及天然焦控制等技术管理,采取合理的安全技术措施,减少了产生的岩石量,缩短了设备影响

钱营孜煤矿是新建矿井,首采工作面3212面,在回采至1 600 m时,需要过落差为12~14 m的大断层。为了确保矿井连续稳定生产,采取了对断层带打深孔进行预裂松动爆破后,综采设备不间断连续推进,直接过断层的采煤生产工艺。