[發明專利]一種深孔多級松動爆破致裂方法

有效

• 申請號: 202110381245.3
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113047899B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 林柏泉;徐幼平;李玉雪;林明華
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: E21F7/00
• 分類號: E21F7/00;E21B43/263;F42D3/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 李翩

本發明公開了一種深孔多級松動爆破致裂方法，包括開設鉆孔和觀測孔并組裝設備、檢測氣密性、向鉆孔注入還原劑和氧化以及點火起爆；本方法應用于煤礦卸壓增透，同一鉆孔能夠實現多級爆破，形成更大的卸壓范圍，通過爆炸沖擊在煤體內部形成裂隙，從而為煤體內部賦存的瓦斯提供滲流通道，增加煤體透氣性，以便于瓦斯抽采。

技術領域

本發明涉及深孔爆破領域，具體涉及一種深孔多級松動爆破致裂方法。

背景技術

目前深孔松動卸壓爆破均為單級爆破的方式，使用炸藥一般為固體炸藥，一次裝填完炸藥爆炸后，在同一孔內無法進行連續兩次或多次爆破。單級爆破的爆炸作用力無法多次作用于煤體，只能產生一次裂隙/裂紋；而多級爆破在在前一次爆破產生的裂隙/裂紋基礎上，進一步發育裂隙裂紋，從而使單孔周圍煤體的裂紋更加豐富，擴展了單孔的卸壓區域，直至與周圍的其它孔貫通，提高卸壓增透效果，也便于檢測松動爆破的卸壓的有效范圍。

發明內容

針對上述存在的技術不足，本發明的目的是提供一種深孔多級松動爆破致裂方法，其應用于煤礦卸壓增透，能夠實現多級爆破，通過爆炸在煤體內部形成裂隙，從而為煤體內部賦存的瓦斯提供通道，增加煤體透氣性，以便于瓦斯抽采。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

本發明提供一種深孔多級松動爆破致裂方法，具體包括以下步驟：

S1、開設鉆孔和觀測孔并組裝設備；預備兩個分別用于填充氧化劑和還原劑的氣瓶，氣瓶的出口通過第一回火防止器連接軟管，軟管沿著遠離氣瓶的方向上依次設有流量計、第一閥門以及壓力表，軟管另一端連通耐高溫管，耐高溫管另一端伸入鉆孔內并連通混合器，耐高溫管伸入鉆孔內的部分包裹在隔熱套管內并設置第二回火防止器，混合器被隔熱套管包裹并且其噴火端裸露在外；點火控制器與耐高溫導線連通，耐高溫導線另一端伸入隔熱套管內與點火器連通，點火器裝入混合器中，抽放管其中一端伸入鉆孔內，抽放管未伸入鉆孔部分設置第二閥門和阻火器；鉆孔的出口設置封孔段進行密封處理，混合器遠離封孔段五米以上；

S2、設備組裝完成后，關閉兩個第一閥門，通過抽放管向鉆孔內注入壓縮空氣，其壓力不大于煤層原始瓦斯壓力90%，直至鉆孔內壓力和注入壓力平衡，設此時壓力為P，關閉第二閥門，進行一段時間的保壓后，檢驗封孔段氣密性，同時檢驗對外裸露的各個管路連接處氣密性，確保氣密性合格，否則進行密封處理；

S3、氣密性檢驗合格后，對鉆孔內的氣體通過抽放管進行負壓抽放一段時間；然后關閉第二閥門，打開兩個第一閥門，按照完全燃燒的比例注入還原劑和氧化劑；當鉆孔內壓力為P后停止注入還原劑和氧化劑，關閉兩個第一閥門；

S4、通過點火控制器控制點火器點火，對鉆孔內空間進行遠程點火起爆；

S5、起爆完成后，連接抽放管至抽采管路，打開第二閥門，進行一段時間的負壓抽放，排除鉆孔內爆炸后產生的氣體；

S6、重復步驟S3至S5，進行下一輪作業；如此循環多次，當檢測氣密性時，發現鉆孔向觀測孔漏氣時，結束松動爆破，表明被爆破后的鉆孔與觀測孔之間導通。

優選地，所述隔熱套管由若干節螺紋連接在一起的隔熱管組成。

優選地，所述抽放管伸入鉆孔的一端距離封孔段2米以上。

優選地，所述封孔段沿著鉆孔長度方向的厚度大于2米。

優選地，所述點火器包括分別與耐高溫導線連接的感溫探針和點火針。

優選地，步驟S2中保壓時間大于5分鐘。

優選地，步驟S5中負壓抽取的時間大于10分鐘。

優選地，步驟S3中對鉆孔內的氣體通過抽放管進行負壓抽放時間設為5分鐘。