郭德勇等：装药结构对煤层深孔聚能爆破增透的影响 ·1493· 表3平煤十矿己5-24100工作面考察孔炮烟逸出情况 Table 3 Condition of the blasting smoke of inspection holes in 24100 60 -33 米-34 working face of No.10 coal mine of Pingdingshan 4-35 孔别编号 逸出情况 孔别编号 逸出情况 4 -36 -37 6醋 否 % 是 38* 7猎 西 7猎 思 8陆 否 8酷 品 6 810121416 是 时间 91 否 9 10元 否 105 能 图6平煤十矿己s-24100工作面瓦斯体积分数变化图 Fig.6 Diagram of the volume fraction of gas before and after blasting 方向上的影响范围不同，对爆破孔上方影响范围小 in 24100 working face of No.10 coal mine of Pingdingshan 于对爆破孔下方影响范围，与理论计算结果一致，对 系，如图7所示. 比上文理论计算结果，由于在爆破孔上下方布置了 100r 考察孔形成空孔效应，且煤体中存在大量弱面，因此 90 94 实际裂隙范围要比理论计算范围大. 80 70 60 4结论 50 5i6 0 38.55 (1)装药结构影响传入爆破孔壁爆炸载荷.随 30 着聚能药包中心与爆破孔中心偏离距离增加，爆破 20 22.99 10 6.87 孔各方向不耦合系数变化范围增大，传人爆破孔上 0.92 0 ◆ 方爆炸载荷小于传入爆破孔下方爆炸载荷 -10 34567891011 (2)偏心不耦合装药条件下聚能爆破时，传入 与1爆皱孔距离m 爆破孔壁爆炸载荷呈现上下不对称现象.在爆破孔 图7平煤十矿己~24100工作面瓦斯体积分数增幅与距爆破孔 竖直方向上爆破裂隙范围不同，爆破孔上方裂隙范 距离关系图 围小于爆破孔下方裂隙范围. Fig.7 Relationship diagram of the increasing rate of gas extraction and distance between I*blast hole and other extraction holes in 24100 (3)煤层深孔聚能爆破前后，水平方向上距离 working face of No.10 coal mine of Pingdingshan 爆破孔7.45m内瓦斯体积分数平均增幅为 52.78%,煤层增透效果明显；竖直方向上距爆破孔 当瓦斯抽采孔距离爆破孔2m以内时，瓦斯体 相同距离的考察孔，在爆破后处于爆破孔上方的考 积分数增幅在55%以上，随着距离爆破孔越远，爆 察孔无炮烟逸出，处于下方的考察孔有炮烟逸出，证 破前后抽采孔瓦斯体积分数增幅逐渐下降：当距离 明偏心不耦合装药结构对爆破孔竖直方向影响范围 爆破孔7.45m时，瓦斯体积分数增幅仅为6.87%； 不同，对爆破孔上方的影响范围小于对爆破孔下方 而当距爆破孔为10.5m时，瓦斯体积分数增幅几乎 的影响范围. 没有发生变化，可以认为此处已经在聚能爆破影响 范围以外.此外，在图7中，距1"爆破孔4.9m的 参考文献 33抽采孔瓦斯体积分数增幅大于距1"爆破孔4.4m [I]Yuan L Strategic thinking of simultaneous exploitation of coal and 的36"瓦斯体积分数增幅，分析认为由于33、36抽 gas in deep mining.J China Coal Soc,2016,41(1):I 采孔分别在1爆破孔两侧，且33"抽采孔所在煤层 (袁亮.我国深部煤与瓦斯共采战略思考.煤炭学报，2016 区域又受到2"爆破孔的爆破增透作用，因此出现了 41(1):1) [2]Yu B F.Technical Manual for Prevention and Utilization of Coal 瓦斯体积分数增幅升高的情况. Mine Gas Disaster.Beijing:China Coal Industry Publishing 3.3.2煤层深孔聚能爆破增透竖直方向影响分析 Hou5e,2005 为探讨煤层深孔聚能爆破增透在竖直方向的影 (于不凡.煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册.北京：煤炭工 响，爆破前将考察孔用黄泥封堵，爆破后将黄泥捅 业出版社，2005) 开，考察孔炮烟逸出情况如表3所示. [3]Huang B X,Cheng Q Y,Liu C Y,et al.Hydraulic fracturing the- ory of coal-rock mass and its technical framework.Min Saf Eng. 爆破孔起爆后，爆破孔上方考察孔无炮烟逸出， 2011,28(2):167 爆破孔下方考察孔有炮烟逸出，证明爆破孔在竖直 (黄炳香，程庆迎，刘长友，等.煤岩体水力致裂理论及其工郭德勇等: 装药结构对煤层深孔聚能爆破增透的影响 图 6 平煤十矿己15 鄄鄄24100 工作面瓦斯体积分数变化图 Fig. 6 Diagram of the volume fraction of gas before and after blasting in 24100 working face of No. 10 coal mine of Pingdingshan 系,如图 7 所示. 图 7 平煤十矿己15 鄄鄄24100 工作面瓦斯体积分数增幅与距爆破孔 距离关系图 Fig. 7 Relationship diagram of the increasing rate of gas extraction and distance between 1 # blast hole and other extraction holes in 24100 working face of No. 10 coal mine of Pingdingshan 当瓦斯抽采孔距离爆破孔 2 m 以内时,瓦斯体 积分数增幅在 55% 以上,随着距离爆破孔越远,爆 破前后抽采孔瓦斯体积分数增幅逐渐下降;当距离 爆破孔 7郾 45 m 时,瓦斯体积分数增幅仅为 6郾 87% ; 而当距爆破孔为 10郾 5 m 时,瓦斯体积分数增幅几乎 没有发生变化,可以认为此处已经在聚能爆破影响 范围以外. 此外,在图 7 中,距 1 # 爆破孔 4郾 9 m 的 33 #抽采孔瓦斯体积分数增幅大于距 1 #爆破孔 4郾 4 m 的 36 #瓦斯体积分数增幅,分析认为由于 33 # 、36 #抽 采孔分别在 1 #爆破孔两侧,且 33 #抽采孔所在煤层 区域又受到 2 #爆破孔的爆破增透作用,因此出现了 瓦斯体积分数增幅升高的情况. 3郾 3郾 2 煤层深孔聚能爆破增透竖直方向影响分析 为探讨煤层深孔聚能爆破增透在竖直方向的影 响,爆破前将考察孔用黄泥封堵,爆破后将黄泥捅 开,考察孔炮烟逸出情况如表 3 所示. 爆破孔起爆后,爆破孔上方考察孔无炮烟逸出, 爆破孔下方考察孔有炮烟逸出,证明爆破孔在竖直 表 3 平煤十矿己15 鄄鄄24100 工作面考察孔炮烟逸出情况 Table 3 Condition of the blasting smoke of inspection holes in 24100 working face of No郾 10 coal mine of Pingdingshan 孔别编号 逸出情况 孔别编号 逸出情况 6 # U 否 6 # D 是 7 # U 否 7 # D 是 8 # U 否 8 # D 是 9 # U 否 9 # D 是 10 # U 否 10 # D 是 方向上的影响范围不同,对爆破孔上方影响范围小 于对爆破孔下方影响范围,与理论计算结果一致,对 比上文理论计算结果,由于在爆破孔上下方布置了 考察孔形成空孔效应,且煤体中存在大量弱面,因此 实际裂隙范围要比理论计算范围大. 4 结论 (1)装药结构影响传入爆破孔壁爆炸载荷. 随 着聚能药包中心与爆破孔中心偏离距离增加,爆破 孔各方向不耦合系数变化范围增大,传入爆破孔上 方爆炸载荷小于传入爆破孔下方爆炸载荷. (2)偏心不耦合装药条件下聚能爆破时,传入 爆破孔壁爆炸载荷呈现上下不对称现象. 在爆破孔 竖直方向上爆破裂隙范围不同,爆破孔上方裂隙范 围小于爆破孔下方裂隙范围. (3)煤层深孔聚能爆破前后,水平方向上距离 爆破 孔 7郾 45 m 内 瓦 斯 体 积 分 数 平 均 增 幅 为 52郾 78% ,煤层增透效果明显;竖直方向上距爆破孔 相同距离的考察孔,在爆破后处于爆破孔上方的考 察孔无炮烟逸出,处于下方的考察孔有炮烟逸出,证 明偏心不耦合装药结构对爆破孔竖直方向影响范围 不同,对爆破孔上方的影响范围小于对爆破孔下方 的影响范围. 参 考 文 献 [1] Yuan L. Strategic thinking of simultaneous exploitation of coal and gas in deep mining. J China Coal Soc, 2016, 41(1): 1 (袁亮. 我国深部煤与瓦斯共采战略思考. 煤炭学报, 2016, 41(1): 1) [2] Yu B F. Technical Manual for Prevention and Utilization of Coal Mine Gas Disaster. Beijing: China Coal Industry Publishing House, 2005 (于不凡. 煤矿瓦斯灾害防治及利用技术手册. 北京: 煤炭工 业出版社, 2005) [3] Huang B X, Cheng Q Y, Liu C Y, et al. Hydraulic fracturing the鄄 ory of coal鄄rock mass and its technical framework. J Min Saf Eng, 2011, 28(2): 167 (黄炳香, 程庆迎, 刘长友, 等. 煤岩体水力致裂理论及其工 ·1493·