【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种工作面通过火成岩侵入区的方法，具体涉及一种高压电脉冲破裂和软化岩体使工作面通过火成岩侵入区的方法，属于煤矿开采领域。
技术介绍
石炭系煤系地层受火成岩侵入作用，形成了大面积火成岩侵入区。火成岩在石炭系煤层系地层中穿插，一方面破坏了原有的地层结构，对采空工程的安全进行产生极大威胁，另一方面是煤层硅化，破坏煤炭资源，更为严重的是大面积侵入煤层中的火成岩岩体由于强度大，工作面推进至火成岩侵入区时采煤机严重受损，工作面不得已进行搬家，由此造成的时间、资源和人工的大量浪费。这一普遍现象已成为限制矿井安全高效生产的一大“顽疾”。目前，综采工作面遇到大面积火成岩侵入区时唯一的方法就是跳过该区域，工作面搬家将带来一系列问题：首先工作面的大型机械设备的转移，将耗费大量的时间和人力，其次，工作面搬家前必须开掘新的切眼，由此引起的掘进与支护工程量极大。与实际工程中面临的与火成岩侵入区最接近的情况就是煤层内出现陷落柱的情况，而传统过陷落柱的方法是采用爆破崩裂，但爆破会带来诸多不可控的因素，例如崩出石块的大小和距离，特别是在受地应...
【技术保护点】
一种工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：以化学溶液为介质，在火成岩侵入区合理布置钻孔，将特殊溶液注入钻孔并作为高压电脉冲的传播介质，利用高压电脉冲在钻孔内壁产生大量裂纹，并且在高压电脉冲和溶液压力的作用下使裂纹不断扩展形成裂缝，同时溶液与火成岩发生化学反应，使火成岩岩体破碎、软化，工作面直接通过火成岩侵入区。
【技术特征摘要】
1.一种工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：以化学溶液为介质，在火成岩侵入区合理布置钻孔，将特殊溶液注入钻孔并作为高压电脉冲的传播介质，利用高压电脉冲在钻孔内壁产生大量裂纹，并且在高压电脉冲和溶液压力的作用下使裂纹不断扩展形成裂缝，同时溶液与火成岩发生化学反应，使火成岩岩体破碎、软化，工作面直接通过火成岩侵入区。
2.根据权利要求1所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一，通过物探确定火成岩侵入区的厚度、位置和边界，并钻孔取芯，在火成岩侵入区合理布置钻孔；
步骤二，对所取火成岩岩芯经行岩石力学和物理力学实验，得到火成岩的单轴抗压和抗拉强度，采用重量法、滴定法和原子吸收法确定火成岩化学成分及含量，通过X射线衍射得到其火成岩主要矿物成分；
步骤三，根据火成岩化学成分和矿物成分，配制含有能与该岩石发生反应的化学溶液，结合不同时间，不同浓度化学溶液为介质条件下，不同强度电脉冲试验后火成岩试件的强度测试结果对所配溶液进行优化；
步骤四，根据物探结果，确定火成岩侵入区的钻孔布置及参数和注液量，将粒径为1～15mm的硬质颗粒与所配溶液混合，通过注液设备将其注入钻孔；
步骤五，将放电电极和传输电缆送入钻孔，并用封堵装置将钻孔经行封堵；根据物探得到的火成岩岩层厚度和钻孔位置选取合理强度的高压电脉冲和脉冲作用点，使火成岩岩体达到最好的破裂软化效果。
3.根据权利要求2所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：所述步骤一中，从回风顺槽一侧，按水平方向布置一排钻...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯国瑞，郭军，戚庭野，张玉江，李振，任鸿瑞，郭育霞，申辰，胡胜勇，冯佳瑞，白锦文，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西;14
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