[發(fā)明專利]一種深孔爆破與靜壓注水相結(jié)合的煤層弱化方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410570007.7
• 申請日: 2014-10-23
• 公開（公告）號: CN104453898A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬文強(qiáng);王同旭;牛智勇;馬凱;江姣姣;李嘯嘯
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;F42D3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

一種深孔爆破與靜壓注水相結(jié)合的煤層弱化方法，屬于煤層弱化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

厚煤層開采時，如果煤層較堅硬或韌性較高，則回采時不易斷裂破碎，采出的煤塊體積較大，不利于運輸也不安全。為解決這一問題，往往需要對煤體進(jìn)行弱化，關(guān)于煤層弱化方面，國內(nèi)外煤炭科研人員已做了不少研究，包括工作面超前深孔預(yù)裂爆破、高壓注水預(yù)裂、靜壓注水軟化或是將爆破和預(yù)裂相結(jié)合等煤層弱化方法。

已發(fā)表的論文均是對上述方法的具體應(yīng)用，并沒有對上述方法存在的缺點進(jìn)行改進(jìn)；已有專利一“煤層預(yù)裂爆破與水力壓裂聯(lián)作增透方法”（發(fā)明專利號為201210043595.X），其具體實施方案為：先在煤體中預(yù)裂爆破，在爆破孔影響范圍外施工壓裂鉆孔，用水力壓裂技術(shù)壓穿鉆孔之間煤體，形成裂隙；已有專利二“深孔預(yù)裂爆破注漿方法”（發(fā)明專利號為201210380499.4），具體實施方案為：在巖體上打鉆孔進(jìn)行放炮，放炮完成后對爆破孔進(jìn)行注漿。已有專利三“一種注漿加固圍巖的深孔裂縫控制爆破方法”（發(fā)明專利號為201310159726.5），具體實施方案為：在巖體內(nèi)打孔，將炸藥卷放入裝藥管（由兩根弧形板材搭焊而成），將裝藥管放入鉆孔，爆破后注漿。以上專利均采用了預(yù)裂爆破的方式來增加煤巖體的裂隙，但在爆破時都沒有在爆破孔周圍布置控制孔，專利一重新打孔進(jìn)行高壓預(yù)裂，增加了工作量；專利二在爆破時爆破孔沒有采取護(hù)孔措施，使用爆破孔進(jìn)行注漿，很難保證鉆孔爆破后不塌陷，出現(xiàn)堵孔，影響注漿效果；專利三沒有在爆破孔周圍布置控制孔，注漿效果不佳。

由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于更進(jìn)一步的改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷提供一種深孔爆破與靜壓注水相結(jié)合的煤層弱化方法，解決了煤層深孔爆破時鉆孔易塌、易堵和靜壓注水較難等一系列問題，效果明顯，具有較好的實用性。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為?：一種深孔爆破與靜壓注水相結(jié)合的煤層弱化方法，包括以下步驟?：

（1）在煤層中布置若干組鉆孔，每組鉆孔包括一個爆破孔和一個控制孔。

（2）在控制孔中逐根推入直徑小于孔徑10mm的護(hù)孔管，相鄰護(hù)孔管之間用鋼絲縱向纏接。

（3）將炸藥卷按線裝藥密度裝入護(hù)孔管，再將護(hù)孔管逐根推入爆破孔中，裝藥完畢用黃泥封孔后進(jìn)行放炮。

（4）放炮后同時對爆破孔和控制孔進(jìn)行靜壓注水，使水通過爆破孔和控制孔內(nèi)護(hù)孔管的四條縫口注入，并擴(kuò)散滲透進(jìn)爆破所產(chǎn)生的裂隙中，充分濕潤煤體。

（5）注水完成后回收控制孔中的護(hù)孔管。

本發(fā)明的有益技術(shù)效果是：

深孔預(yù)裂爆破后，煤體里的裂隙大幅度增多、增大；靜壓注水后，水分通過裂隙進(jìn)入煤體，降低了煤體強(qiáng)度，使工作面回采時煤體能較好的破碎、垮落，便于運輸和提高回收率；同時靜壓注水也起到了降塵，驅(qū)除煤體瓦斯的重要作用且成本較低。由于炸藥卷被金屬護(hù)孔管包圍著，炸藥爆破時的爆生壓力先傳遞到管壁上，再由管壁均勻地傳遞給孔壁，從而能保證爆破孔爆破后不塌孔，使靜壓水流能沿著孔壁流向孔底；同時爆破前在控制孔中裝入護(hù)孔管，能保護(hù)控制孔在爆破時不至于被炸藥的沖擊波震塌，注水工作完成后還可以拔出護(hù)孔管，在下組鉆孔中使用，既增強(qiáng)了注水效果，也節(jié)約了成本。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的爆破孔斷面示意圖；

圖2為圖1的A-A剖視圖；

圖3為圖2的B-B剖視圖；

圖4為護(hù)孔管構(gòu)造示意圖；

其中，1—鉆孔，2—護(hù)孔管，3—炸藥卷，4—封孔炮泥，5—煤體，6—爆破孔，7—控制孔，8—扇形板材，9—焊接鐵條，10—護(hù)孔管縫口。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種深孔爆破與靜壓注水相結(jié)合的煤層弱化方法，為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案以及優(yōu)點更清楚、明確，以下將結(jié)合附圖與實施例，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。

一種深孔爆破與靜壓注水相結(jié)合的煤層弱化方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）在煤層中布置若干組鉆孔1，每組鉆孔1包括一個爆破孔6和一個控制孔7；

（2）在控制孔7中逐根推入直徑小于孔徑10mm的護(hù)孔管2，相鄰護(hù)孔管2之間用鋼絲縱向纏接；

（3）將炸藥卷3按線裝藥密度裝入護(hù)孔管2，再將護(hù)孔管2逐根推入爆破孔6中，裝藥完畢用黃泥封孔后放炮；

（4）放炮后同時對爆破孔6和控制孔7進(jìn)行靜壓注水，使水通過爆破孔和控制孔內(nèi)護(hù)孔管2的四條縫口10，并擴(kuò)散滲透進(jìn)爆破所產(chǎn)生的裂隙中，充分濕潤煤體；

（5）注水完成后回收控制孔中的護(hù)孔管2。