研究背景与问题

在当前采矿工程中，坚硬岩石巷道的掘进是一项极具挑战性的工作。传统的爆破技术在破岩过程中存在诸多问题，如安全管控难度大、损伤控制困难等，这些问题不仅影响了掘进效率，还可能对工作人员的生命安全构成威胁。因此，针对坚硬岩石巷道掘进中传统爆破技术的不足，本研究提出了水力压裂与爆破协同破岩技术，旨在提高破岩效率，降低安全事故发生的风险。

研究方法

本研究以李楼铁矿-375 m水平岩巷为工程背景，采用PFC2D模型对岩体破碎过程进行模拟。通过设置2种布孔方式和4种孔间距，分析了裂隙演化与应力场响应的内在规律。此外，结合现场实测数据，对协同破岩技术进行了效果评估，为实际工程应用提供了理论依据。

核心结果

研究表明，水力压裂与爆破协同破岩技术在坚硬岩石巷道掘进中具有显著优势。具体表现为：1）在相同爆破条件下，协同破岩技术可以显著提高破岩效率；2）裂隙演化过程呈现明显的阶段性，合理控制孔间距和布孔方式可以有效引导裂隙扩展；3）应力场响应分析表明，协同破岩技术可以降低围岩应力集中，减少岩体损伤。

结论与意义

本研究提出的坚硬岩石巷道压裂-爆破协同破岩技术，为解决传统爆破技术在掘进过程中存在的问题提供了新的思路。通过模拟分析和现场实测数据的验证，证实了该技术在提高破岩效率、降低安全事故风险方面的有效性。该研究成果对于提高我国采矿工程的安全性和效率具有重要意义，可为相关工程实践提供参考和借鉴。