[發明專利]一種超聲波激勵放頂或放煤裝置及方法

有效

• 申請號: 201710436729.7
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107013212B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 王旭鋒;文杰;李曉輝;王選琳;李鵬;曹文豪;秦冬冬
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C37/20
• 分類號: E21C37/20;E21C41/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種超聲波激勵放頂或放煤方法，其特征在于，利用超聲波激勵放頂或放煤裝置，該超聲波激勵放頂或放煤裝置包括超聲致裂裝置(4)、導線(7)和超聲波驅動電源(9)；導線(7)的一端與超聲致裂裝置相連，另一端與超聲波驅動電源(9)相連；超聲致裂裝置(4)置于鉆孔中，超聲致裂裝置(4)由換能器(6)與致裂控制裝置(A)組成；所述的致裂控制裝置(A)包括V形彈簧片(5)、鋼管(17)、鐵絲(12)和套環(18)；所述的V形彈簧片(5)與換能器(6)焊接用來固定超聲致裂裝置(4)；所述的V形彈簧片(5)上設有小孔(16)，中部焊接一根鋼管(17)，從V形彈簧片(5)上的小孔(16)里引出鐵絲(12)與鋼管(17)上的套環(18)相連，套環(18)下方引出一根鐵絲(12)，類似于一種傘狀結構；回收超聲致裂裝置(4)時，用鉆桿頂住鋼管(17)，拉緊鐵絲(12)使V形彈簧片(5)向內收縮，脫離孔壁；

并包括如下步驟:

a.在回采巷道內向頂板(2)和頂煤(10)間隔施工超前鉆孔，包括淺孔(1)與深孔(3)，淺孔(1)布置在頂煤(10)中，深孔(3)布置在頂板(2)中；

b.對鉆孔進行超聲激勵預裂:首先用導線(7)連接超聲致裂裝置(4)，將超聲致裂裝置(4)用鉆桿送至淺孔(1)或深孔(3)內設定位置；然后用導線(7)連接超聲致裂裝置(4)與超聲波驅動電源(9)，所述超聲波驅動電源(9)放置在回采巷道(8)內；開啟超聲波驅動電源(9)，對淺孔(1)或深孔(3)進行超聲激勵預裂，完成一個鉆孔預裂后，關閉超聲波驅動電源(9)；

c.用鉆桿頂住鋼管(17)，拉住鐵絲(12)，使V形彈簧片(5)向內收縮，脫離孔壁，取出超聲致裂裝置(4)，重復步驟b，對下一個淺孔(1)或深孔(3)進行致裂，直至完成所有鉆孔的預裂。

2.根據權利要求1所述的一種超聲波激勵放頂或放煤方法，其特征在于:在頂煤施工的淺孔(1)與在頂板(2)施工的深孔(3)分別與頂煤(10)和頂板(2)所呈的角度為15°～45°，施工過程中可根據具體情況進行適當調整。

3.根據權利要求1或2所述的一種超聲波激勵放頂或放煤方法，其特征在于:所述淺孔(1)或深孔(3)的深度為采高的3～5倍；所述淺孔(1)或深孔(3)的間距為5～10m；所述淺孔(1)或深孔(3)的排距根據頂板的垮落步距確定，為垮落步距的1/5～1/3。

4.根據權利要求2所述的一種超聲波激勵放頂或放煤方法，其特征在于:所述淺孔(1)或深孔(3)在空間位置上相互錯開布置或平行布置，保證有足夠的預裂范圍即可。