[發明專利]一種爆破孔和大直徑鉆孔耦合卸壓防治沖擊地壓的方法

有效

• 申請號: 201810489979.1
• 申請日: 2018-05-21
• 公開（公告）號: CN108548460B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 李振雷;何生全;田向輝;何學秋;宋大釗
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: F42D1/00
• 分類號: F42D1/00;F42D3/04
• 代理公司: 11401 北京金智普華知識產權代理有限公司
• 代理人: 皋吉甫

本發明公開了一種爆破孔和大直徑鉆孔耦合卸壓防治沖擊地壓的方法，屬于沖擊地壓災害防治領域。該方法包括如下步驟：探測應力集中區；在應力集中區域布置爆破孔和大直徑鉆孔；引爆爆破孔。本發明通過合理配置炮孔的布置方式，提高了爆破卸壓效果，顯著降低應力集中和沖擊危險，特別適用于巷道附近煤層的爆破卸壓。

技術領域

本發明涉及沖擊地壓災害防治領域，尤其涉及一種爆破孔和大直徑鉆孔耦合卸壓防治沖擊地壓的方法。

背景技術

沖擊地壓作為典型煤巖動力災害的一種，因其破壞性巨大，常常造成較大人員傷亡和財產損失，在某些情況下還會引發瓦斯、煤塵爆炸等二次災害。隨著煤礦深部開采的推進，煤層應力環境的進一步惡劣、復雜，沖擊地壓災害形勢越來越嚴峻。

圍繞沖擊地壓治理，學者們展開了諸多研究，取得了許多卓有成效的成果。卸壓爆破就是一種比較常見的沖擊地壓防治方法，在眾多沖擊礦井都行之有效。然而由于煤層賦存等地質因素的差異，爆破孔的合理布置對卸壓效果影響較大，傳統的卸壓爆破做法為，在爆破孔周邊不設其它鉆孔，所有爆破孔均安裝炸藥實施爆破，炮孔布置方式一般以單孔的爆破半徑為孔間距或者人為設定孔間距的方式來布置爆破孔，因單個炮孔的爆破效果有限，為實現理想的爆破效果，需要布置多個爆破孔，這種做法便存在如下問題，即施工的爆破孔數量多導致爆破工程量大，或者實施的爆破工程量小導致難以達到預期的卸壓效果?？梢姡斜匾岢鲆环N新的防治沖擊地壓的方法，通過提高單個炮孔的爆破效果，既可實現有效、高效卸壓，又能減少爆破工程量。

發明內容

為實現上述目的，本發明提供一種爆破孔和大直徑鉆孔耦合卸壓防治沖擊地壓的方法，通過合理配置炮孔的布置方式來提高單個炮孔的爆破效果，實現了有效降低工作面應力集中，減弱沖擊危險，特別適用于巷道附近煤層的爆破卸壓。

根據本發明的第一方面，提供了一種爆破孔和大直徑鉆孔耦合卸壓防治沖擊地壓的方法，所述方法采用爆破孔和大直徑鉆孔耦合卸壓的方式，特別適用于巷道附近煤層的爆破卸壓，所述方法包括如下步驟：

探測應力集中區域；

在應力集中區域布置爆破孔，并圍繞所述爆破孔布置大直徑鉆孔；

引爆爆破孔。

進一步的，所述在應力集中區域布置爆破孔，并圍繞所述爆破孔布置大直徑鉆孔的步驟包括：

在探測到的所述應力集中區域布置爆破孔；

在所述爆破孔周邊對稱布置大直徑鉆孔。

進一步的，所述引爆爆破孔的步驟包括：

對爆破孔進行裝藥、連接引線和封孔；

將引線接入引爆器；

檢查無誤后執行引爆。

進一步的，可采用綜合指數法、震動波 CT 法、鉆孔應力法、鉆屑法、電磁輻射法探測所述應力集中區域。

進一步的，所述爆破孔的布置方式為，在巷道的兩幫各布置一排，鉆孔方向垂直于巷道走向，開孔位置距離巷道底板 0.8 m 至 1.5 m，為大直徑鉆孔的布置留出空間，鉆孔傾角可以取 -30°至30°，一般與煤層傾角相同。這里，傾角相同能保證鉆孔打進去之后一直在煤層里，實現對煤層的爆破卸壓；否則鉆孔打進去后可能穿越煤層進入頂板巖層或者底板巖層，難以實現對煤層的爆破效果。鉆孔孔徑不小于 75 mm，鉆孔深度不小于支承壓力峰值區范圍，一般可取 10~15 m，鉆孔間距為爆破產生的裂隙區半徑的 3~4 倍。所述的爆破產生的裂隙區半徑是指采用傳統單孔爆破方法進行爆破所產生的裂隙區半徑，可通過理論計算或者現場實測而得到。