[發明專利]深孔松動水力卸壓一體化爆破方法及裝置

有效

• 申請號: 201810421017.2
• 申請日: 2018-05-04
• 公開（公告）號: CN108798669B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 楊威;林柏泉;林明華;王皓;路長征
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21C37/12
• 分類號: E21C37/12;E21B33/12;F42D3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

深孔松動水力卸壓一體化爆破裝置，包括爆破筒、炮線、送藥管、膠囊封孔器和鉆孔注水管。爆破筒的前段為錐形，爆破筒中段中空，炸藥內置于爆破筒中段，爆破筒末段中部具有炮線伸出孔，送藥管中部為空心管路，膠囊封孔器串在送藥管。炮線經由炮線伸出孔、空心管路伸出送藥管末端。爆破時，將深孔松動水力卸壓一體化爆破裝置放入鉆孔，接著膠囊封孔器封孔，然后向鉆孔內注入靜壓水，之后引爆爆破筒，最后向鉆孔內再次注入靜壓水。本發明的一體化爆破裝置，實現了放置炸藥、封孔、注水、爆破的一體化，作業效率高。

技術領域

本發明涉及礦用設備，尤其涉及一種深孔松動水力卸壓一體化爆破方法及裝置。

背景技術

采煤工作面回采過程中，工作面前方煤體內存在卸壓帶、集中應力帶和原始應力帶三個應力帶。在卸壓帶內，地應力和瓦斯壓力均低于原始值，它是阻止突出的防護帶。在集中應力帶內，徑向應力比原始地應力小，但切向應力比原始地應力大，煤層透氣性急劇降低，對于具有煤與瓦斯突出危險的高瓦斯煤層，造成煤體瓦斯難以泄漏，可能保持著較高的瓦斯壓力，一旦突然暴露，很可能發生突出。因此，在采面回采過程中，要防止突出的發生，必須改變工作面前方煤體應力分布，保持足夠長的卸壓帶，同時盡可能增加煤體透氣性，使煤層瓦斯得以充分預排。但，隨著煤炭開采不斷的向地底延伸，深部出現的高地應力、高瓦斯含量、高瓦斯吸附壓力、煤巖的高非均質性和低滲透性的問題越來越嚴重。綜合機械化工作面的快速推進，采場應力來不及平衡。這些都共同導致采煤工作面的卸壓帶長度不足，因而大部分煤企通過加大了炸藥的使用量來提高松爆效果，這也進一步的給煤礦企業的生產帶來了更大的安全隱患。專利CN201610713505公開了一種新型深孔水壓爆破裝置和爆破方法，將炸藥筒包裹在水袋中，再將水袋裝入鉆孔，水袋注水后實施爆破。這種爆破方法，由于水僅存在于在水袋中，沒有滲入巖層裂隙，因此其爆破僅能松動鉆孔周圍有限的巖層，而不能對鉆孔周圍的整個巖層進行松動，且其封口僅靠固定環封堵，在爆破時，易使水和爆生氣體從鉆孔口沖出，弱化了爆破效果。此外，其爆破筒先裝入內水袋再放入內水袋，僅適用于鉆孔較潛的情形，難以放入深孔中。

發明內容

本發明的第一個目的在于提供一種深孔松動水力卸壓一體化爆破裝置，在深孔松動水力卸壓爆破時，實現放置炸藥、封孔、注水、爆破的一體化操作；本發明的第二個目的在于提供一種深孔松動水力卸壓一體化爆破方法，使水充滿鉆孔及鉆孔周圍煤層的所有裂隙，以提升爆破效果。

為實現以上發明目的，本發明的技術方案如下：

深孔松動水力卸壓一體化爆破裝置，包括爆破筒、炮線、送藥管、膠囊封孔器和鉆孔注水管。爆破筒的前段為錐形，爆破筒中段中空，炸藥內置于爆破筒中段，爆破筒中段內壁末端具有內螺紋，爆破筒末段外壁前端具有內螺紋相配合的外螺紋，爆破筒末段中部具有炮線伸出孔。送藥管的前端與爆破筒相連，送藥管中部為空心管路，空心管路的前端與炮線伸出孔相對。炮線經由炮線伸出孔、空心管路伸出送藥管末端。鉆孔注水管與送藥管平行穿過膠囊封孔器并固定該膠囊封孔器上。鉆孔注水管在膠囊封孔器中的部分為波紋膠管或彈性膠管，波紋膠管或彈性膠管可在膠囊封孔器注水膨脹時伸長，以免被拉斷。

進一步的，實心圓錐體的頂角為25°-45°。

進一步的，實心圓錐體的頂角為30°。

進一步的，爆破筒的末端與所述送藥管的前端為可活動連接。

進一步的，爆破筒的末端與所述送藥管的前端螺接或插接。

深孔松動水力卸壓一體化爆破方法，包括步驟：

S1：在工作面施工鉆孔；

S2：將深孔松動水力卸壓一體化爆破裝置放入鉆孔；

S3：膠囊封孔器封孔后，向鉆孔內注入靜壓水；

S4：引爆爆破筒。

S5：向鉆孔內再次注入靜壓水。