柠条塔煤矿切顶成巷水射流切缝技术试验

路根奎¹，王建文¹，王建业¹，魏庆龙²，刘辉¹，陈菲¹

1. 陕煤集团神木柠条塔矿业有限公司2. 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

摘 要：切顶成巷工艺关键技术为顶板定向切缝,传统切缝技术均采用爆破技术,存在较多问题。本文以柠条塔煤矿切顶成巷工程为背景,改良顶板定向切缝技术,开展水射流切缝技术试验,试验目标要求切缝后相邻钻孔之间的岩体损伤率达到90%以上,并且切缝应成一条直线,进而保证切顶成巷工艺中顶板切缝效果。试验系统主要由泵站压力系统、磨料供给装置、切割头输送装置、切割头、定向器与现场试验所用磨料构成。试验过程中首先在顶板岩层中预先钻进4个钻孔,然后通过输送装置及高压密封钻杆在割缝孔中定向安装切割头,利用高压水射流分别沿4个切缝孔的径向向相邻钻孔造缝,定向连通所有切缝孔,进而形成定向裂缝面。试验结果裂缝基本呈直线,裂缝偏转角度最大为0°～10°,但在四个孔切缝过程中,孔内较为直观的裂缝尚未贯穿整个钻孔的孔壁。该结果表明水射流切缝技术无法实现设计要求中形成90%贯通切缝面的目标,切缝参数仍需继续进一步优化。

关键词：切顶成巷;定向切缝;水射流切缝;现场试验;