一种基于岩石定向水压致裂技术快速掘进超大断面硐室的施工方法技术

本发明专利技术涉及矿山工程技术领域，特别涉及一种基于岩石定向水压致裂技术快速掘进超大断面硐室的施工方法，按照水压致裂和综合机械化掘进施工循环交替作业进行快速掘进。本发明专利技术的有益效果为，结合岩石定向水压致裂技术和综合机械化掘进一体化系统，改变传统小断面扩刷成大断面或光面爆破的施工工艺，在安全系数和掘进效率方面得到明显提高，有效降低掘进面粉尘干扰，也对研究超大断面密集硐室群低扰动施工方法起着重要的基础作用。

【技术实现步骤摘要】
一种基于岩石定向水压致裂技术快速掘进超大断面硐室的施工方法
本专利技术涉及矿山工程
，特别涉及一种基于岩石定向水压致裂技术快速掘进超大断面硐室的施工方法。
技术介绍
煤矿装备大型化已成近年来的普遍发展趋势，为之服务的超大断面硐室群的建设工程也越来越多。超大断面密集硐室群具有硐室断面大、布置密集、服务年限长等特点，周边巷道位置错综复杂、地应力高、可能受断层或褶曲等不良地质条件影响，硐室群围岩变形破坏问题十分严重。硐室群围岩在施工过程中受到反复扰动，严重影响硐室群的施工进度和后期运行的安全稳定，其中超大断面硐室的掘进施工是井巷工程中的一大难题，目前超大硐室掘进多采用小断面扩刷成大断面或光面爆破等施工方法，但上述方法施工速度较慢，且掘进面粉尘量大，对坚硬岩层、掘进工程量较大的密集硐室群掘进效率低，工人受粉尘影响大。为提高超大断面密集硐室掘进效率、研究超大断面密集硐室合理的开挖方式，本专利技术以煤矸分离系统中煤矸筛分转运、浅槽排矸等超大断面硐室为工程实例，结合当前先进的煤岩综掘全套装备技术和成熟的岩石定向水压致裂技术，提出一种基于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于岩石定向水压致裂技术快速掘进超大断面硐室的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1，向掘进断面岩体上施工裂缝发育监测孔（2）和致裂孔（1）至预定位置，并将割缝钻头送至设定位置；/nS2，通过钻杆向割缝钻头输入高压水进行切割形成预制裂缝（11），停止注水，然后快速后退至设定第二个预制裂缝（11）位置，输入高压水进行切割形成裂缝，重复以上步骤直至达到所需的预制裂缝数量；/nS3，退出钻杆，用专用封孔器（3）封孔，同时向施工完成的监测孔内安装压力传感器（4），并用专用封堵器（3）封堵；在水压致裂掘进工作面安装好摄像头（8）和微震探头（7），借助远程微震监测系统（6）实时监测工作面情况...

【技术特征摘要】
1.一种基于岩石定向水压致裂技术快速掘进超大断面硐室的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1，向掘进断面岩体上施工裂缝发育监测孔（2）和致裂孔（1）至预定位置，并将割缝钻头送至设定位置；
S2，通过钻杆向割缝钻头输入高压水进行切割形成预制裂缝（11），停止注水，然后快速后退至设定第二个预制裂缝（11）位置，输入高压水进行切割形成裂缝，重复以上步骤直至达到所需的预制裂缝数量；
S3，退出钻杆，用专用封孔器（3）封孔，同时向施工完成的监测孔内安装压力传感器（4），并用专用封堵器（3）封堵；在水压致裂掘进工作面安装好摄像头（8）和微震探头（7），借助远程微震监测系统（6）实时监测工作面情况；借助测控仪器（9）调整好设定的注水压力和注水量，向致裂孔内注入高压水，使预制裂缝发育扩展；
S4，根据监测孔内安装的压力传感器（4）度数判断该处围岩裂隙发育程度；
S5，硐室断面岩石水压致裂施工完成后，利用综掘、排矸、支护一体化系统进行施工，一次成形；
S6，掘进支护完成后继续水压致裂工序，按以上步骤进行循环作业。


2.根据权利要求1所述的基于岩石定向水压致裂技术快速掘进超大断面硐室的施工方法，其特征在于：
所述S2具体为，敷设高压水管，与钻杆连接，通过钻杆向割缝钻头输入高压水进行切割3~5分钟，停止注水，旋转钻杆90°，继续切割3~5分钟，形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：王腾，王正超，张辉，付小敏，王中亮，刘海泉，李林，张哲其，
申请(专利权)人：通用技术集团工程设计有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37