一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種爆破切頂卸壓方法，具體是一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在煤礦開采中，工作面后方頂板隨工作面推進而逐漸垮落卸壓，工作面?zhèn)认蝽敯逶诓蓜舆^程中亦發(fā)生斷裂垮落而形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。堅硬老頂在側(cè)向斷裂過程中，不會發(fā)生沿煤柱面整體切落現(xiàn)象，從而導致弧形三角塊呈懸臂狀態(tài)施壓于煤柱。承受高壓的煤柱易發(fā)生突出事故或相鄰新掘巷道變形破壞，給下工作面回采帶來了極大的困難。
[0003]國內(nèi)常用的切頂卸壓方法為爆破切頂法，該方面能有效縮小工作面頂板側(cè)向老頂懸臂長度，但普通爆破鉆孔切頂時操控性差，耗藥量大，且極易導致過度爆破或爆破不足，破壞保留的頂板煤巖體。另一種方法是采用高壓水力割縫切頂卸壓方法，但是由于切頂速度慢、時間長，而且切割深度與形狀難以控制、用水消耗量大，也不利于煤礦生產(chǎn)的高產(chǎn)高效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法，具有可操控性好，方便易行，切頂速度快，耗藥量少，切頂成型控制好;有效降低因懸臂過長而造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:該種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法，該方法的步驟是:
[0006]A、確定巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓的爆破鉆孔參數(shù):沿巷道采空區(qū)側(cè)布置一排水力割縫定向爆破鉆孔，相鄰兩個爆破鉆孔的間距為2?4m，鉆孔垂直于巷道走向，并傾斜向上與巷道底板呈50?60°角傾向采空區(qū)側(cè)，爆破鉆孔的終孔點位于老頂1/2厚度，并向深處延伸0.4m處；
[0007]B、打設(shè)爆破鉆孔及在鉆孔設(shè)定位置進行水力割縫:在爆破鉆孔參數(shù)確定后，沿巷道采空區(qū)側(cè)，按照設(shè)定的爆破鉆孔參數(shù)，打設(shè)直徑不少于32mm的爆破鉆孔，爆破鉆孔施工完成后，清洗爆破鉆孔，并將水力割縫鉆頭送入距孔底0.4m處，即老頂1/2厚度的位置，調(diào)整水力割縫鉆頭方向，使其產(chǎn)生的割縫平面為鉛垂方向，確認鉆頭和鉆桿密閉后輸入高壓水，水力割縫鉆頭在高壓水作用下高速轉(zhuǎn)動，由其噴射出的高壓水柱切割周圍巖體，形成半徑可達0.5?1.0m的圓盤狀水力割縫，完成水力割縫工序；
[0008]C、安裝炸藥、封孔:在打設(shè)的每個爆破鉆孔內(nèi)根據(jù)巖性裝多節(jié)藥卷，使得裝藥位置集中于設(shè)定的圓盤狀水力割縫處，炸藥采用反向裝藥方式，即起爆藥卷為孔底的第一節(jié)藥卷，所有藥卷的聚能槽均指向眼口方向，然后在最后一節(jié)炸藥后端用炮泥進行封孔作業(yè)；
[0009]D、進行定向爆破切頂卸壓:封孔作業(yè)完成后撤離巷道工作人員，引爆炸藥。
[0010]進一步，所述的每個爆破鉆孔的裝藥量為4節(jié)直徑32mm長度20cm的礦用乳化炸藥，將4節(jié)礦用乳化炸藥依次送入爆破鉆孔的孔底。
[0011]進一步，相鄰兩個爆破鉆孔中施工的圓盤狀水力割縫平面的空間位置相互平齊，使其能夠處于同一平面內(nèi)，炸藥爆破時裂縫可以貫穿，達到導向爆破作用。
[0012]進一步，所述的步驟D引爆炸藥時，同時起爆四個相鄰的爆破鉆孔中的炸藥為一個循環(huán)，隨著工作面的推進，依次循環(huán)爆破。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明水力割縫與定向爆破相結(jié)合的方式，其具有如下優(yōu)點:
(I)本發(fā)明的切頂成型控制好，解決了在傳統(tǒng)爆破切頂時，可控制性差，爆破過度或爆破不足現(xiàn)象頻發(fā)的問題；(2)本發(fā)明的切頂速度快，解決了純水力割縫切頂時，速度慢，時間長，不利于煤礦生產(chǎn)高產(chǎn)高效的問題；(3)本發(fā)明中的預(yù)裂縫技術(shù)可使得爆破切頂時裝藥量少，炸藥利用率高，導向爆破；(4)本發(fā)明解決了爆破切頂時對本工作面頂板的干擾損傷，避免了本工作面回采時頂板破碎、支護困難的現(xiàn)象發(fā)生；(5)本發(fā)明施工簡單、經(jīng)濟適用性強、安全性強，可操控性好。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實施布置圖；
[0015]圖2是圖1的A處局部放大圖；
[0016]圖3是圖1的1-1向視圖；
[0017]圖4是圖1的Π-Π向視圖。
[0018]圖中:1、爆破鉆孔，2、圓盤狀水力割縫，3、老頂，4、冒落巖塊，5、區(qū)段煤柱，6、本區(qū)段平巷，7、本區(qū)段工作面，8、礦用乳化炸藥藥卷，9、炮泥。
【具體實施方式】
[0019]下面將對本發(fā)明作進一步說明。
[0020]如圖1至圖4所示，本發(fā)明的步驟是:
[0021]A、確定巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓的爆破鉆孔參數(shù):沿巷道采空區(qū)側(cè)布置一排水力割縫定向爆破鉆孔I，相鄰兩個爆破鉆孔I的間距為2?4m，爆破鉆孔I垂直于巷道走向，并傾斜向上與巷道底板呈50?60°角傾向采空區(qū)側(cè)，爆破鉆孔I的終孔點位于老頂3的I/2厚度，并向深處延伸0.4m處；
[0022]B、打設(shè)爆破鉆孔及在鉆孔設(shè)定位置進行水力割縫:在爆破鉆孔參數(shù)確定后，沿巷道采空區(qū)側(cè)，按照設(shè)定的爆破鉆孔參數(shù)，打設(shè)直徑不少于32mm的爆破鉆孔I，爆破鉆孔I施工完成后，清洗爆破鉆孔I，并將水力割縫鉆頭送入距孔底0.4m處，即老頂?shù)?/2厚度位置，調(diào)整水力割縫鉆頭方向，使其產(chǎn)生的割縫平面為鉛垂方向，確認鉆頭和鉆桿密閉后輸入高壓水，水力割縫鉆頭在高壓水作用下高速轉(zhuǎn)動，由其噴射出的高壓水柱切割周圍巖體，形成半徑可達0.5?1.0m的圓盤狀水力割縫2，完成水力割縫工序；
[0023]C、安裝炸藥、封孔:在打設(shè)的每個爆破鉆孔I內(nèi)根據(jù)巖性裝多節(jié)藥卷，使得裝藥位置集中于設(shè)定的圓盤狀水力割縫2處，炸藥采用反向裝藥方式，即起爆藥卷為孔底的第一節(jié)藥卷，所有藥卷的聚能槽均指向眼口方向，然后在最后一節(jié)炸藥后端用炮泥9進行封孔作業(yè)；
[0024]D、進行定向爆破切頂卸壓:封孔作業(yè)完成后撤離巷道工作人員，引爆炸藥。
[0025]進一步，所述的每個爆破鉆孔I的裝藥量為4節(jié)直徑32mm長度20cm的礦用乳化炸藥藥卷8，將4節(jié)礦用乳化炸藥藥卷8依次送入爆破鉆孔的孔底。
[0026]作為本發(fā)明的一種改進，相鄰兩個爆破鉆孔I中施工的圓盤狀水力割縫平面的空間位置相互平齊，使其能夠處于同一平面內(nèi)；炸藥爆破時裂縫可以貫穿，達到導向爆破作用。
[0027]進一步，所述的步驟D引爆炸藥時，同時起爆四個相鄰的爆破鉆孔I中的炸藥為一個循環(huán)，隨著工作面的推進，依次循環(huán)爆破。
【主權(quán)項】
1.一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法，其特征在于，該方法的步驟是: A、確定巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓的爆破鉆孔參數(shù):沿巷道采空區(qū)側(cè)布置一排水力割縫定向爆破鉆孔(I)，相鄰兩個爆破鉆孔(I)的間距為2?4m，爆破鉆孔(I)垂直于巷道走向，并傾斜向上與巷道底板呈50?60°角傾向采空區(qū)側(cè)，爆破鉆孔(I)的終孔點位于老頂(3)的1/2厚度，并向深處延伸0.4m處； B、打設(shè)爆破鉆孔及在鉆孔設(shè)定位置進行水力割縫:在爆破鉆孔參數(shù)確定后，沿巷道采空區(qū)側(cè)，按照設(shè)定的爆破鉆孔參數(shù)，打設(shè)直徑不少于32mm的爆破鉆孔(I)，爆破鉆孔(I)施工完成后，清洗爆破鉆孔(I)，并將水力割縫鉆頭送入距孔底0.4m處，即老頂?shù)?/2厚度位置，調(diào)整水力割縫鉆頭方向，使其產(chǎn)生的割縫平面為鉛垂方向，確認鉆頭和鉆桿密閉后輸入高壓水，水力割縫鉆頭在高壓水作用下高速轉(zhuǎn)動，由其噴射出的高壓水柱切割周圍巖體，形成半徑可達0.5?1.0m的圓盤狀水力割縫(2)，完成水力割縫工序； C、安裝炸藥、封孔:在打設(shè)的每個爆破鉆孔(I)內(nèi)根據(jù)巖性裝多節(jié)藥卷，使得裝藥位置集中于設(shè)定的圓盤狀水力割縫(2)處，炸藥采用反向裝藥方式，即起爆藥卷為孔底的第一節(jié)藥卷，所有藥卷的聚能槽均指向眼口方向，然后在最后一節(jié)炸藥后端用炮泥(9)進行封孔作業(yè)； D、進行定向爆破切頂卸壓:封孔作業(yè)完成后撤離巷道工作人員，引爆炸藥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法，其特征在于，所述的每個爆破鉆孔(I)的裝藥量為4節(jié)直徑32mm長度20cm的礦用乳化炸藥藥卷(8)，將4節(jié)礦用乳化炸藥藥卷(8)依次送入爆破鉆孔的孔底。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法，其特征在于，相鄰兩個爆破鉆孔(I)中施工的圓盤狀水力割縫平面的空間位置相互平齊，使其能夠處于同一平面內(nèi)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法，其特征在于，所述的步驟D引爆炸藥時，同時起爆四個相鄰的爆破鉆孔(I)中的炸藥為一個循環(huán)，隨著工作面的推進，依次循環(huán)爆破。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓方法，A、確定巷道水力割縫定向爆破切頂卸壓的爆破鉆孔參數(shù)；B、打設(shè)爆破鉆孔及在鉆孔設(shè)定位置進行水力割縫；C、安裝炸藥、封孔：在打設(shè)的每個爆破鉆孔內(nèi)根據(jù)巖性裝多節(jié)藥卷，使得裝藥位置集中于設(shè)定的圓盤狀水力割縫處，炸藥采用反向裝藥方式，即起爆藥卷為孔底的第一節(jié)藥卷，所有藥卷的聚能槽均指向眼口方向，然后在最后一節(jié)炸藥后端用炮泥進行封孔作業(yè)；D、進行定向爆破切頂卸壓：封孔作業(yè)完成后撤離巷道工作人員，引爆炸藥。具有可操控性好，方便易行，切頂速度快，耗藥量少，切頂成型控制好；有效降低因懸臂過長而造成的應(yīng)力集中現(xiàn)象。
【IPC分類】E21C41/18, F42D3/00
【公開號】CN105569659
【申請?zhí)枴緾N201510991823
【發(fā)明人】許興亮, 田素川, 李俊生, 俞慶彬, 張蓓, 趙光輝, 魏灝, 程星龍, 馬曉健, 羅金濤
【申請人】中國礦業(yè)大學
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月25日