[發(fā)明專利]一種深孔卸壓爆破防治沖擊地壓的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610137892.9
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105627846B
• 公開（公告）日: 2017-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙光明;潘城;孟祥瑞
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: F42D1/08
• 分類號: F42D1/08;F42D1/18;F42D1/00;F42D3/00
• 代理公司: 上海驍象知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31315
• 代理人: 趙俊寅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防治沖擊地壓的方法，具體涉及一種深孔卸壓爆破防治沖擊地壓的方法，屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著煤礦開采深度的增加，深部力學(xué)環(huán)境的復(fù)雜和煤巖力學(xué)性質(zhì)的改變，使得煤炭開采過程中，各種動力災(zāi)害現(xiàn)象頻發(fā)，沖擊地壓就是其中較為典型的一種。

沖擊地壓是煤礦深部開采中最嚴(yán)重的自然災(zāi)害之一，當(dāng)煤礦開采到一定深度時，在地應(yīng)力、采動應(yīng)力及構(gòu)造應(yīng)力的共同作用下，礦井井下的工作面會不同程度地受到?jīng)_擊地壓的威脅，再加上煤層自身的沖擊傾向性，以及受開采技術(shù)和地質(zhì)因素的影響，沖擊地壓的危險會隨著開采深度的增加而越來越多的顯現(xiàn)出來，從而給生產(chǎn)安全帶來極大的危害。

目前防治沖擊地壓的方法主要有煤層預(yù)注水，如專利名稱為水力割縫防治沖擊地壓的方法(專利公布號為CN 101915098 A)，其需要根據(jù)具體煤礦沖擊的地質(zhì)、采礦條件及沖擊地壓特點，利用不同方式的水力割縫防治沖擊地壓。由于該方法需考慮因素較多，因此實際操作中局限性較大，過程繁瑣，且防治效果較差。

另外，還有專利名稱為“一種深孔卸壓爆破方法”(公告號為CN102997766B)，其公開了首先是鉆鑿出四個直徑相同的深孔炮孔，且在每個炮孔內(nèi)沿其中心線設(shè)置三個間隔均勻的起爆點，每個起爆點均放置一個藥包；所述的藥包頭部裝有兩枚雷管，且同一炮孔內(nèi)三個藥包對應(yīng)位于同一側(cè)的三個雷管的腳線和對應(yīng)位于另一側(cè)的三個雷管的腳線分別相互串連連接；所述方法采用不耦合間隔裝藥方式在炮孔內(nèi)填裝藥包，并采用空氣或水袋做為柔墊層；然后將所有炮孔內(nèi)的雷管連接線串聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)接入發(fā)爆器，最后通過發(fā)爆器執(zhí)行爆破操作。

雖然該深孔爆破法對沖擊地壓防治效果較好，但還存在以下問題：一是不合理的炮孔深度，導(dǎo)致巷道變形嚴(yán)重，破壞圍巖整體性，造成兩幫受挫，頂板下沉；二是不合理裝藥結(jié)構(gòu)，造成爆破能量利用率低，不僅不能有效解除沖擊地壓危害，甚至促進(jìn)了沖擊地壓的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種深孔卸壓爆破防治沖擊地壓的方法，能夠充分利用爆破能量，通過對巷幫可能的沖擊啟動區(qū)進(jìn)行爆破卸壓，達(dá)到降低巷道沖擊地壓危險程度的目的。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的深孔卸壓爆破防治沖擊地壓的方法，包括以下步驟，

首先確定兩幫應(yīng)力集中區(qū)，然后在巷道兩幫分別對稱鉆進(jìn)垂直于巷道軸向的單排炮孔，所述炮孔的直徑控制在65～90mm，且炮孔深度至少達(dá)到支承壓力峰值區(qū)；

然后在炮孔內(nèi)均勻布置藥包，所述藥包的頭部裝有一發(fā)雷管，所述雷管分別用兩條不同顏色的連接線引到孔外，然后將三個雷管連接線及時扭接成短路，所述炮孔內(nèi)裝藥長度和中心起爆點接近峰值應(yīng)力位置，裝藥方式為不耦合間隔裝藥，不耦合系數(shù)為1.2～1.3，并采用空氣作為墊層；

當(dāng)藥包和緩沖層放置好后，采用鋁塑管將黏土送入炮孔進(jìn)行封堵，然后先將同炮孔內(nèi)雷管連接線串聯(lián)，再將所有炮孔內(nèi)的雷管連接線串聯(lián)形成的網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)到爆破母線上接入發(fā)爆器，最后通過發(fā)爆器執(zhí)行爆破操作。

作為改進(jìn)，所述的單排炮孔由直徑相同的三個炮孔組成，炮孔與頂板和底板平行，孔口距離底板1.0～1.5m。

作為改進(jìn)，所述炮孔之間的距離為爆破裂隙區(qū)半徑的兩倍。

作為改進(jìn)，所述的裝藥全部采用反向裝藥，并使用PVC套管輔助裝藥。

作為改進(jìn)，所述反向裝藥為每個炮孔內(nèi)均勻放置三個同段號的電雷管，即在眼底放一個，然后依次均勻間隔放一個，且所有雷管的聚能穴指向眼口方向。

作為改進(jìn)，所述的同段號電雷管為2～5段同段號的煤礦許用毫秒延期電雷管。

作為改進(jìn)，所述的PVC套管輔助裝藥是使用刀具把PVC管從中間剖開，將炸藥裝進(jìn)PVC套管內(nèi)，套管頭上用膠布纏住堵好，在裝藥頭上第一塊藥卷放置一發(fā)雷管，接上連接線并將連接線塞進(jìn)套管，用膠布將剖開的PVC管纏起來。

作為改進(jìn)，同一炮孔內(nèi)不同雷管的連接線在孔外預(yù)留長度相差200～500mm。

作為改進(jìn)，該方法中采用空氣為墊層，填裝藥包的步驟如下，

(1)先在炮孔底部至炮孔內(nèi)側(cè)起爆點之間放置空氣袋，然后將包裹空氣袋裝滿炸藥的PVC管送至炮孔內(nèi)側(cè)起爆點處；

(2)在第一個PVC管和炮孔中部起爆點之間放置空氣袋，然后在炮孔中部起爆點處放置第二個包裹空氣袋裝滿炸藥的PVC管；

(3)在第二個PVC管和炮孔外側(cè)的起爆點之間放置空氣袋，然后在炮孔外側(cè)起爆點處放置第三個包裹空氣袋裝滿炸藥的PVC管；

(4)采用鋁塑管將黏土送入炮孔指定深度進(jìn)行封堵。