[發明專利]一種礦用深孔爆破封孔裝置及鉆、爆、壓一體化頂板/煤體預裂卸壓工藝

在審

• 申請號: 202210065100.7
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114295021A
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發明（設計）人: 秦續峰;周均忠
• 申請（專利權）人: 秦續峰
• 主分類號: F42D1/18
• 分類號: F42D1/18;E21C37/12;E21C41/18
• 代理公司: 濟寧匯景知識產權代理事務所(普通合伙) 37254
• 代理人: 茍莎

一種礦用深孔爆破封孔裝置及鉆、爆、壓一體化頂板/煤體預裂卸壓工藝，涉及煤礦深孔爆破封孔技術領域，包括注漿管、內管以及注漿頭，所述內管穿設在注漿管內，所述注漿管內壁上端與內管外壁之間以及注漿管內壁下端與內管外壁之間分別封堵，所述注漿頭連通至注漿管與內管之間的空間，所述注漿管沿管身包裹有不多于5節囊袋，每個囊袋內的注漿管區段上分別開有出漿孔，全部出漿孔或除最下端注漿孔之外的各注漿孔上分別設有堵孔件，這種礦用深孔爆破封孔裝置能夠應用于各種孔深、孔內涌水較大、爆破鉆孔孔壁裂隙發育的各類鉆孔，這種鉆、爆、壓一體化頂板/煤體預裂卸壓工藝卸壓效果好、能夠有效降低沖擊地壓風險。

技術領域

本發明涉及煤礦預裂卸壓技術領域，尤其涉及一種礦用深孔爆破封孔裝置及鉆、爆、壓一體化頂板/煤體預裂卸壓工藝。

背景技術

目前，頂板(煤體）爆破預裂卸壓是沖擊地壓礦井治理防治沖擊地壓災害的一種重要卸壓手段。在工作面回采前，在工作面兩順槽（或工作面內）對其上部堅硬巖層，或工作前方的煤體施工鉆孔，之后進行爆破預裂，破壞上覆堅硬巖層或煤體的完整性，提前釋放聚集的彈性能，降低發生沖擊地壓的風險。

預裂鉆孔爆破封孔，一種方法是采用水炮泥、黃泥等材料進行封孔，鉆孔裝入爆破筒后，需人工利用炮桿將水泥藥卷和黃泥等分段搗入鉆孔內，由于爆破封孔長度需達到鉆孔深度的1/3以上，因此封孔材料需分段多次搗入鉆孔，施工時間長、效率低，且工人勞動強度較大，另外，有時鉆孔內水較大，水較大一是會造成水炮泥、黃泥等材料容易被水沖下，二是會造成封孔材料凝固時間長，作業效率低下，三是會影響封孔強度；另一種方法是直接注漿封孔，利用注漿泵通過注漿管直接將封孔材料注入鉆孔內，此種方法操作相對簡便，但封孔材料容易通過鉆孔內的裂隙滲透到巖體或煤體，所需注漿封孔材料多，耗時長、材料浪費問題嚴重，造成施工成本過高,鉆孔孔壁有水時，混入注漿材料中，改變原有注漿材料的配比，影響注漿材料的凝固時間和凝固強度，進而影響封孔質量，造成封孔質量下降。

另外，進行爆破后有時致裂效果欠佳，巖層或煤體中聚集的彈性能不能充分釋放，無法有效降低發生沖擊地壓的風險。

鑒于上述問題，申請號為“2020110822915”的中國發明專利公開了一種礦用深孔爆破封孔裝置，包括注漿管以及固定在注漿管上端的倒刺掛鉤，所述倒刺掛鉤包括預設數量的環狀分布的倒刺，所述注漿管頂端封閉，所述注漿管的管身上由上而下依次包裹有預設數量的囊袋，每個囊袋內的注漿管區段上分別開有出漿孔，除最上端出漿孔之外的各出漿孔處分別套有彈性密封套，各個彈性密封套從出漿孔處被沖開所需要的最小壓力從上到下依次增大，這種礦用深孔爆破封孔裝置在使用時操作簡單、施工人員勞動強度低、施工周期短且避免了材料的浪費，作業效率較高。

然而，上述發明專利在實踐過程中仍然存在諸多問題，一是當鉆孔深度較大時，例如達到六七十米時，所需囊袋數量較多，實踐中難以控制彈性密封套理想地按照從上到下的順序被依次沖開，這會造成在先被充填的不同囊袋之間的囊袋在后被充填時，其所處鉆孔區段內的氣體無法排出，使得部分囊袋無法被有效充填，致使無法正常封孔，尤其是鉆孔本身孔壁較為光滑、無裂隙時，這一問題更加突出；二是有時鉆孔內水較大，而水較大時有時會將囊袋沖出，造成無法封孔，即便不會將囊袋沖出，也會嚴重影響封孔質量，造成封孔不嚴。三是進行爆破后有時致裂效果欠佳，巖層或煤體中聚集的彈性能不能充分釋放，無法有效降低發生沖擊地壓的風險。

現有技術中缺少一種在鉆孔較深、鉆孔內水較大等條件下仍然適用并能輔助進一步強化致裂效果的礦用深孔爆破封孔裝置，同時缺少一種效果較好、實用性較強的頂板預裂卸壓工藝。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種礦用深孔爆破封孔裝置及鉆、爆、壓一體化頂板/煤體預裂卸壓工藝，這種礦用深孔爆破封孔裝置能夠應用于各種孔深（淺孔、深孔、超深孔）、孔內涌水較大、爆破鉆孔孔壁裂隙發育的各類鉆孔，還能為進一步強化致裂效果創造條件；這種鉆、爆、壓一體化頂板/煤體預裂卸壓工藝卸壓效果好、能夠有效降低沖擊地壓風險。

本發明是通過下述技術方案來實現的：