煤層頂板深孔預裂爆破高效封孔材料及工藝研究

胡亞超 ，熊祖強,2 ，王 春,2 ，王 成,2

（1.河南理工大學 能源科學與工程學院, 河南 焦作 454003；2.煤炭安全生產河南省協同創新中心, 河南 焦作 454003）

0 引 言

爆破封孔主要作用是阻止爆破過程中產生的爆轟氣體沖出孔外，提高爆破破巖率，減少爆炸產生的有害氣體溢出，則封孔材料的特性對封孔的效果至關重要。目前，井下爆破傳統封孔材料主要有黏土、砂礫、水泥類、聚氨酯等爆破封孔材料[1-3]，這些材料在大傾角深孔爆破封孔過程中存在運輸量大、封孔難度大、封孔效率低、勞動強度大等問題；黏土炮泥材料搗實程度受人為因素影響較大，并且在搗實炮泥的過程中存在損傷炮線的安全事故[4]。然而，水泥類材料凝結固化時間長[5-7]，聚氨酯材料反應溫度高等都存在局限性[8-9]。楊東輝等[10]提出一種新型炮眼堵塞器，以黏土炮泥為對比，在動靜載作用下測試其力學特性，取得了很好的效果。馬春德等[11]提出一種“水炮泥+膨脹泡沫”堵塞炮孔新方法，相比傳統堵塞技術具有強度高，效率快等優勢。梁冰等[12]以黏土材料為對比，研究水泥和速凝劑在水作用下不同配比的封孔強度，但封孔需要等待6 h，爆破效率低下。因此，一種高效的封孔材料可以提高爆炸效率，擴大孔內裂隙生成、延伸和貫通，提高爆破效果，同時避免爆破產生的有毒有害氣體沖出孔外，保證煤礦安全高效的生產[13-14]。

為解決傳統爆破封孔材料在大傾角深孔爆破封孔過程中存在的不足，提出了一種高效封孔材料及工藝，來滿足頂板深孔爆破封孔需要。……