[發明專利]一種基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法

在審

• 申請號: 202111135869.3
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113756803A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 張永民;劉美娟;張碩;郭曉飛
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;華能集團技術創新中心有限公司;西安閃光能源科技有限公司
• 主分類號: E21C37/10
• 分類號: E21C37/10
• 代理公司: 西安毅聯專利代理有限公司 61225
• 代理人: 王昊

本申請公開了一種基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，包括以下步驟：設定巖巷內的鉆孔位置，并在巖石上打出鉆孔；安裝孔口裝置，將沖擊波產生裝置放置在鉆孔內，使沖擊波產生裝置的換能器窗口位于沖擊波作業點處；將沖擊波產生裝置與脈沖功率驅動源連接；將沖擊波產生裝置的注水管接口連接于水箱；將水注入換能器窗口處設置的囊袋內；囊袋漲大并貼合于鉆孔的孔壁上；通過脈沖功率驅動源向沖擊波產生裝置放電，沖擊波產生裝置產生沖擊波，沖擊波在囊袋內水介質的傳輸下直接對巖石做功，使巖石產生裂隙，囊袋為絕緣材質，沖擊波做功時，囊袋保持漲大狀態。本申請解決了現有技術中因上行鉆孔的充水位置不明確，而導致沖擊波作業效果差的問題。

技術領域

本申請屬于礦山工程技術領域，具體涉及一種基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法。

背景技術

可控沖擊波預裂技術當前已在我國煤礦安全與生產領域形成了規模化的應用，以其優異的應用效果取得了行業的認可。可控沖擊波技術所激發出的沖擊波需在完全充水的介質中激發后方可對煤巖體進行做功，以達到功耗無損的目的，故而，多數可控沖擊波作業鉆孔僅能作業下行鉆孔或對鉆孔孔口封孔后對近水平鉆孔實施作業。針對上行鉆孔或垂直鉆孔作業時，由于鉆孔充水位置不明確、鉆孔裂隙發育保水性差、鉆孔封孔效果差等因素，影響了沖擊波的作業效果，同時還對作業期間存在一定的安全隱患。

發明內容

本申請實施例通過提供一種基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，解決了現有技術中因上行鉆孔的充水位置不明確，而導致沖擊波作業效果差的問題。

為了實現上述目的，本發明實施例提供了一種基于抗沖擊充水囊袋的破巖方法，包括以下步驟；

步驟一，設定巖巷內巖石的鉆孔位置，并在巖石上打出所述鉆孔；

步驟二，在所述鉆孔的孔口安裝孔口裝置，然后將沖擊波產生裝置放置在所述鉆孔內，使所述沖擊波產生裝置的換能器窗口位于沖擊波作業點處；

步驟三，將所述沖擊波產生裝置與脈沖功率驅動源電性連接；將所述沖擊波產生裝置的注水管接口通過注水管連接于水箱；

步驟四，打開所述水箱的閥門，所述水箱在增壓泵的作用下將水注入所述換能器窗口處設置的囊袋內；觀察所述注水管上的壓力表的讀數，所述壓力表的讀數為設定數值時，所述囊袋漲大并貼合于所述鉆孔的孔壁上；

步驟五，通過所述脈沖功率驅動源向所述沖擊波產生裝置放電，所述沖擊波產生裝置產生沖擊波，所述沖擊波在所述囊袋內水介質的傳輸下直接對巖石做功，并使所述巖石產生裂隙，所述囊袋為絕緣材質，沖擊波做功時，所述囊袋保持漲大狀態。

在一種可能的實現方式中，所述鉆孔為上行鉆孔或垂直鉆孔。

在一種可能的實現方式中，所述鉆孔的數量為多個，相鄰兩個所述鉆孔之間的距離為150cm；

每個所述鉆孔內的沖擊波作業點的數量為多個，多個所述沖擊波作業點處的裂隙形成縫網。

在一種可能的實現方式中，還包括步驟六，打開所述閥門，所述囊袋內的水在其重力的作用下排至所述水箱，所述壓力表讀數為零時，所述囊袋收縮至初始狀態，然后將所述沖擊波產生裝置移動至下一沖擊波作業點處。

在一種可能的實現方式中，所述壓力表的讀數為0.5MPa時，所述囊袋漲大并貼合于所述鉆孔的孔壁上。

在一種可能的實現方式中，所述脈沖功率驅動源電儲能為80～90kJ，所述沖擊波的強度為100～150MPa。

在一種可能的實現方式中，所述沖擊波產生裝置通過通纜鉆桿推送至所述鉆孔內的設定位置處；

所述沖擊波產生裝置的后端螺紋連接于所述通纜鉆桿的前端，所述通纜鉆桿前端的電纜插頭與所述沖擊波產生裝置的后端電纜接口連接，所述通纜鉆桿前端的注水插頭與所述沖擊波產生裝置后端的注水管接口連接。