一种煤层末采钻孔预裂爆破方法技术

本发明专利技术公开了一种特厚煤层末采超大钻孔预裂爆破方法，在特厚煤层中，通过在末采附近的回撤通道布置联络巷与预裂措施巷，在预裂措施巷布置超大深钻孔，随后在工作面回采动压影响到该措施巷前实施爆破放顶，连续放煤回采，直至停采线。本发明专利技术从煤层顶板处进行放炮切顶，钻孔长度要求低，施工简单，解决了特厚煤层坚硬顶板卸压困难的问题，极大地提高了切缝效果。该发明专利技术不仅提高了煤的冒放性，减少护巷煤柱宽度，末采采出率得到有效提高，同时保护了大巷以及回撤通道的安全性，值得推广。值得推广。值得推广。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层末采钻孔预裂爆破方法


[0001]本专利技术涉及及煤矿井下工作面预裂切顶
，更具体的说是涉及一种煤层末采钻孔预裂爆破方法。

技术介绍

[0002]我国坚硬顶板矿区分布十分广泛，甚至有些坚硬顶板矿区的煤层厚度可达到特厚煤层级别。但是巨厚的坚硬顶板很难垮落，导致顶板垮落步距过大，引起强烈的矿压显现。在综放开采末采期间，停采线附近，由于顶煤未受到剧烈采动矿山压力影响导致煤层裂隙少、顶煤难以冒放，末采期间放煤率低，造成煤炭资源大量丢失。
[0003]为更加高效的回收顶煤，因此通过预裂爆破的方法来使坚硬顶板垮落，减低回采动压的传递，以保护大巷围岩。对于特厚煤层，由于煤层厚度过厚，厚度超过15m，如果从工作面直接向上布置钻孔进行爆破，钻孔需穿过厚厚的煤层，随后才能钻入厚硬的坚硬顶板，导致岩层中钻孔长度降低，爆破效果不好，而且此种办法施工困难，钻孔长度的加长加大了送药难度。
[0004]因此，提供一种煤层末采钻孔预裂爆破方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种煤层末采钻孔预裂爆破方法，具有钻孔施工难度小容易布置、切顶效果好、末采采出率高、保护大巷稳定性等优点。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]本专利技术提供了一种煤层末采钻孔预裂爆破方法，具体包括如下步骤：
[0008](1)根据工作面的地质条件概况计算工作面周期来压步距，然后根据所述工作面周期来压步距确定停采线；/>[0009](2)从而工作面的运输顺槽至煤层顶板布置联络巷，在所述煤层顶板布置欲裂措施巷；
[0010](3)随后在所述预裂措施巷的左右两端接近运输顺槽和回风顺槽的位置，水平平行于工作面对称布置炮眼所述炮眼深度依次加深、角度依次降低；并在所述炮眼内放置双向聚能管和装炸药；
[0011](4)在每个所述炮眼并联两发电雷管，孔外采用串联爆破网路起爆，将两发电雷管的脚线剪裁后制作炮头，将四芯信号线的绿白线和红蓝线各连接一发电雷管，而且接头要先用绝缘胶带和自粘胶带依次裹紧以防止短路和断路，最后用乳胶套包扎以防水，同时根据角度装入防滑钢丝以防止药柱管下坠，炮眼用黄泥封孔，设置安全放炮距离。
[0012]优选的，步骤(1)中所述工作面周期来压步距由周期来压步距公式计算得到，所述周期来压步距公式为式中L为工作面周期来压步距；h为基本顶岩层厚度；R
T
为
基本顶岩层抗拉强度；q为基本顶上覆岩层分布的均布载荷。
[0013]上述优选技术方案的有益效果是：计算得出工作面周期来压步距，准确地确定了停采线位置，为回撤通道和预裂措施巷位置的确定奠定了前提。
[0014]优选的，步骤(1)为末采周期来压与停采线之间的距离为0.5倍所述周期来压步距。
[0015]上述优选技术方案的有益效果是：停采线与周期来压之间的距离设为0.5倍周期来压步距，防止周期来压对回撤通道和预裂措施巷顶板产生危害，即保护了回撤通道与大巷的安全性，同时也加长了工作面末采可采长度，提高了回采率。
[0016]优选的，步骤(2)中所述联络巷的角度为15
°
～30
°
，长度为40～50m；所述欲裂措施巷的平面位置毗邻末采前面的回撤通道，所述欲裂措施巷与所述工作面等长，且不与运输顺槽贯通，采用局部通风机通风。
[0017]上述优选技术方案的有益效果是：预裂措施巷平面位置在回撤通道后方，高度位置在煤层顶板，在预裂措施巷进行深孔爆破，降低了炮孔深度和角度，节省了炸药，对顶板的来压强度达到更好的削弱效果，保护了回撤通道的安全性，还可切断回采动压的传递，保护大巷安全。
[0018]优选的，所述欲裂措施巷两端各5m长距离的截面宽为8.0～10.0m、截面高为2.5～3m，所述欲裂措施巷中间位置的截面宽为2.5～3m，截面高为2.5～3m。
[0019]上述优选技术方案的有益效果是：炮孔在预裂措施巷两端进行施工，宽达8.0～10.0m的两端刚好满足炮孔布置，同时还有利于炮孔施工，预裂措施巷中间宽度较窄，即满足了通风和行人的需要，同时也降低了巷道掘进和维护费用。
[0020]优选的，所述联络巷和所述欲裂措施巷采用综合机械化施工，即“多功能巷修机+轮式装载机+刮板输送机”，采用锚索网支护，利用恒阻大变形锚索对预裂措施巷进行补强加固，控制其顶板下沉。
[0021]上述优选技术方案的有益效果是：采用综合机械化施工提高了施工效率，加快了施工进度。采用联合支护保护预裂措施巷顶板，利用恒阻大变形锚索对预裂进行补强加固，控制其顶板下沉，使措施巷围岩能够最大限度地发挥自身承载作用，减少顶板变形，保保障了措施巷炮孔施工的安全性。
[0022]优选的，步骤(3)中所述炮眼共布置四组，所述炮眼的间距为2m，孔径75mm；
[0023]第一组所述炮眼长度为31m，仰角50
°
，装药长度15m，装药量49.5kg，封堵长度16m；
[0024]第二组所述炮眼长度为45m，仰角35
°
，装药长度25m，装药量66kg，封堵长度20m；
[0025]第三组所述炮眼长度为64m，仰角25
°
，装药长度35m，装药量115.5kg，封堵长度29m；
[0026]第四组所述炮眼长度为90m，仰角16
°
，装药长度50m，装药量165kg，封堵长度40m。
[0027]上述优选技术方案的有益效果是：炮眼深度依次增加，仰角角度依次降低，在降低装药量的同时，还可以使预裂炮孔覆盖更多的岩层，可以达到更好的预裂效果，降低顶板来压。
[0028]优选的，采用钻孔直径为75mm的钻机打眼形成所述炮眼。
[0029]上述优选技术方案的有益效果是：75mm大直径钻孔，同等深度炮孔可装进更多炸药，起到更好的爆破效果，同时电动钻机钻眼效率更高。
[0030]优选的，步骤(3)中所述双向聚能管采用特制聚能管，所述特制聚能管长轴外径为49mm，短轴外径为41mm，壁厚1.8mm，聚能槽部位壁厚1.5mm，聚能槽夹距36.5mm，管长1500mm；所述炸药采用二级煤矿乳化炸药，所述炸药的规格为直径Φ63
×
600mm/卷，采用导爆索串联连接。
[0031]上述优选技术方案的有益效果是：采用双向聚能管装药，可以使岩体按一定的方向发生拉裂，利用岩体抗压怕拉的特性，能达到更好的切缝效果。炸药直径较大，在炮孔起到更好的预裂效果。
[0032]优选的，步骤(4)中所述剪裁至20cm长；所述封孔长度≥15000mm。
[0033]上述优选技术方案的有益效果是：电雷管脚线剪掉只保留20cm长来制作炮头，以避免拒爆现象和保证安全爆破；封孔长度≥15000mm，防止爆生气体从孔内逸出形成冲击波，提高炸药的利用率。
[0034]经由上述的技术方案可知，与现有技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层末采钻孔预裂爆破方法，其特征在于，具体包括如下步骤：(1)根据工作面的地质条件概况计算工作面周期来压步距，然后根据所述工作面周期来压步距确定停采线；(2)从而工作面的运输顺槽至煤层顶板布置联络巷，在所述煤层顶板布置欲裂措施巷；(3)随后在所述预裂措施巷的左右两端接近运输顺槽和回风顺槽的位置，水平平行于工作面对称布置炮眼，所述炮眼深度依次加深、仰角角度依次降低；并在所述炮眼内放置双向聚能管和炸药；(4)在每个所述炮眼并联两发电雷管，孔外采用串联爆破网路起爆，将两发电雷管的脚线剪裁后制作炮头，将四芯信号线的绿白线和红蓝线各连接一发电雷管，而且接头要先用绝缘胶带和自粘胶带依次裹紧以防止短路和断路，最后用乳胶套包扎以防水，同时根据角度装入防滑钢丝以防止药柱管下坠，炮眼用黄泥封孔，设置安全放炮距离。2.根据权利要求1所述煤层末采钻孔预裂爆破方法，其特征在于，步骤(1)中所述工作面周期来压步距由周期来压步距公式计算得到，所述周期来压步距公式为式中L为工作面周期来压步距；h为基本顶岩层厚度；R
T
为基本顶岩层抗拉强度；q为基本顶上覆岩层分布的均布载荷。3.根据权利要求2所述煤层末采钻孔预裂爆破方法，其特征在于，步骤(1)为末采周期来压与停采线之间的距离为把0.5倍所述周期来压步距。4.根据权利要求1所述煤层末采钻孔预裂爆破方法，其特征在于，步骤(2)中所述联络巷的角度为15
°
～30
°
，长度为40～50m；所述欲裂措施巷的平面位置毗邻末采前面的回撤通道，所述欲裂措施巷与所述工作面等长，且不与运输顺槽贯通，采用局部通风机通风。5.根据权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张向阳，刘结高，涂敏，陈苗虎，李修冠，高银贵，张懿，郑炎荣，
申请(专利权)人：淮河能源西部煤电集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：