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综放开采技术应用的关键是煤炭采出率,而初采损失是综放工作面损失中的重要损失。对于坚硬顶板来说,如果初采期间顶板能够及时垮落,不仅可以提高煤炭采出率,而且可以减弱了初次来压对支架的冲击载荷,防止了顶板突然垮落造成的工作面瓦斯超限,还可以预防大面积垮落顶板造成的冲击矿压,从而确保初采期间的安全生产。在开切眼内支架后向顶板钻孔进行深孔预裂爆破是提高初采煤炭采出率的一种方法,对提高放顶煤初采期间顶煤回收率有着重要的意义,本文将对此方法的主要问题进行深入研究和探索。(1)通过理论计算深孔预裂爆破的主要参数,设计唐安煤矿3407工作面的爆破方案。本次爆破选用煤矿许用三级乳化炸药,药卷直径60mm,炮孔直径75mm,炮孔间距3.5m,垂直深度12m,炮孔仰角450~750,炮眼深度12.5m-17m,连续不耦合装药,不耦合系数1.25,每个炮孔装药量为33kg,一次装药,每次起爆三个炮孔。(2)初采期间,采用深孔预裂爆破的方法切顶,可以使顶板结构由固支梁结构变为悬臂梁结构,悬臂梁结构垮落步距比固支梁结构的垮落步距要小,这样就可以缩短初次来压步距,从而保证初采期间的安全生产。(3)使用LS-DYNA2D软件分别数值模拟唐安煤矿3407工作面单个炮孔和三个炮孔爆破的情况,形象的描述了爆破应力波在岩体中的传播过程,并分析了爆破不同时刻岩石的裂隙发展过程,验证了3.5m炮孔间距的合理性。(4)使用UDEC软件分别数值模拟唐安煤矿3407工作面未切顶与爆破切顶两种情况下顶板初次垮落情况。工作面未切顶时,直接顶来压步距12m,基本顶初次来压步距31.2m;工作面切顶后,直接顶来压步距7.2m,基本顶初次来压步距21.6m。对比切顶与未切顶可知,直接顶来压步距缩短4.8m,基本顶初次来压步距缩短9.6m,切顶后基本顶初次来压步距明显缩短。(5)在爆破切顶后顶板的垂直应力比不切顶的垂直应力增加的快,且切顶后顶板的垂直应力普遍略大于不切顶的顶板垂直应力,这些都促使顶板提前断裂,从而缩短初次来压步距。切顶后顶煤的破坏程度比不切顶顶煤的破坏程度要高,顶煤能够充分破碎,提高了顶煤的采出率。(6)分析唐安煤矿3405工作面矿压数据可知:直接顶初次跨落步距为13.2m,基本顶初次来压步距为32m。这与模拟的3407工作面的直接顶和基本顶的垮落步距基本相同,表明了使用UDEC模拟3407工作面的合理性。(7)如果唐安煤矿3407工作面采取深孔预裂爆破方案切顶,预计老顶初次来压步距缩短9.6m,这样可以多采煤5600t,初采期间煤炭采出率提高14%。