【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤矿开采，具体涉及一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法。
技术介绍
1、随着煤矿开采的继续深部发展,地压问题日益凸显，传统的机械钻探和爆破法存在效率低、粉尘污染严重、严重威胁人员及财产安全、且卸压效果难以控制等缺点；而针对顶板围岩卸压的方法主要有钻孔卸压、掏槽卸压、爆破与水压致裂卸压等，其中，钻孔卸压时，钻孔的直径的取值范围为600mm～1000mm，属于大直径钻孔，这种钻孔卸压方法仍然会对矿井造成二次污染，威胁矿井安全生产；随着微波技术的广泛应用，出现了采用微波辐射进行卸压的新技术，但是，在实际应用过程中，出现微波辐射导向偏差大，容易出现超压或欠压的问题；因此，应该提供一种便于实施精确卸压的基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其设计合理，利用小尺寸钻孔群能够更精确地控制微波辐射对顶板围岩的致裂效果，能够精确控制微波辐射的卸压力度,避免出现超压或欠压的问题,提高了微波辐射卸压的卸压质量，有效提高了微波辐射卸压的作业效率。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
3、步骤一、确定小尺寸钻孔群的钻孔位置、钻孔数量和钻孔直径；
4、步骤二、在顶板围岩上实施小尺寸钻孔群的钻孔；
5、
6、步骤四、利用微波辐射致裂装置致裂所述顶板围岩：
7、其中，所述微波辐射致裂装置包括平板小车、安装在所述平板小车上的高能微波发射器、安装在所述高能微波发射器上的微波导管和用于支撑并导向所述微波导管的支撑机构，所述支撑机构包括固定安装在所述平板小车上的立式壳体、安装在所述立式壳体内部的直线移动滑台和固定安装在所述直线移动滑台的滑台上的导向套；具体过程包括：
8、步骤401、在所述高能微波发射器上安装微波导管：
9、其中，所述微波导管的一端连接在所述高能微波发射器上，所述微波导管的另一端设置有多个支导管，所述支导管的数量等于所述小尺寸钻孔群的钻孔的数量；将多个所述支导管由下至上同时穿过所述导向套的中心孔；
10、步骤402、在所述导向套的顶端安装有导向块：
11、其中，所述导向块上开设有导向钻孔群，所述导向钻孔群的导向孔的数量与所述小尺寸钻孔群的钻孔的数量相等，且一一对应；将多个所述支导管分别一一对应插装在多个导向孔内；
12、步骤403、移动所述平板小车，将多个所述支导管分别一一对应插装在多个所述钻孔内，之后，制动所述平板小车，并在导向套的底端与微波导管之间安装密封塞；
13、步骤404、启动所述高能微波发射器，所述高能微波发射器产生的微波辐射通过微波导管传导至多个所述钻孔内，使多个所述钻孔内出现裂隙，裂隙不断发育实现卸压。
14、上述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：所述导向套的顶端设置有供所述导向块卡装的安装槽，所述安装槽与所述中心孔之间通过锥形通道连通。
15、上述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤一中，所述小尺寸钻孔群的钻孔的数量为3～6个，所述钻孔的直径的取值范围为50mm～100mm。
16、上述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤四中，所述直线移动滑台的丝杆由电机驱动，所述直线移动滑台的丝杆的倾斜角度等于所述钻孔的倾斜角度。
17、上述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤四中，所述立式壳体上开设有供所述微波导管穿过的让位通道。
18、上述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤四中，所述平板小车上设置有水箱，所述水箱内设置有喷淋泵，所述喷淋泵上连通有喷淋管，所述喷淋管的出水端卡装在所述立式壳体的顶端，所述喷淋管的出水端安装有喷头；
19、步骤404中，同时开启所述喷淋泵，利用所述喷淋泵将水箱内的冷却水喷淋至所述顶板围岩的小尺寸钻孔群的钻孔位置处。
20、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
21、1、本专利技术通过在顶板围岩上实施小尺寸钻孔群的钻孔，并利用微波辐射致裂装置向小尺寸钻孔群的钻孔内传导微波辐射，微波辐射对顶板围岩进行强力辐照,使顶板围岩的小尺寸钻孔群的钻孔内产生大量微裂隙，随着微裂隙的不断发育，能够降低顶板围岩的抗压强度,从而实现卸压所述顶板围岩的目的，与传统的大直径泄压钻孔相比较，小尺寸钻孔群不会对顶板围岩造成较大破坏，且利用小尺寸钻孔群能够更精确地控制微波辐射对顶板围岩的致裂效果，微波辐射卸压能够减少粉尘污染,保证良好的井下工作环境。
22、2、本专利技术的微波辐射致裂装置包括平板小车、高能微波发射器、微波导管和支撑机构，支撑机构包括立式壳体、直线移动滑台和导向套，且通过在导向套上安装导向块，导向块上开设有导向钻孔群，导向钻孔群的导向孔的数量与小尺寸钻孔群的钻孔的数量相等，且一一对应；将多个支导管分别一一对应插装在多个导向孔内，之后，将多个支导管分别一一对应插装在多个钻孔内，实际使用时，利用导向块能够实现微波辐射的精准导向，能够精确控制微波辐射的卸压力度,避免出现超压或欠压的问题,提高了微波辐射卸压的卸压质量。
23、3、本专利技术的微波辐射致裂装置的结构紧凑,操作简便、便于移动，适用于井下狭小工作面，有效提高了微波辐射卸压的作业效率。
24、4、本专利技术的方法流程设计合理、施工安全性高，便于推广应用。
25、综上所述，本专利技术设计合理，利用小尺寸钻孔群能够更精确地控制微波辐射对顶板围岩的致裂效果，能够精确控制微波辐射的卸压力度,避免出现超压或欠压的问题,提高了微波辐射卸压的卸压质量，有效提高了微波辐射卸压的作业效率。
26、下面通过附图和实施例，对本专利技术做进一步的详细描述。
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1.一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：所述导向套(8)的顶端设置有供所述导向块(9)卡装的安装槽(8-2)，所述安装槽(8-2)与所述中心孔(8-1)之间通过锥形通道(8-3)连通。
3.按照权利要求1所述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤一中，所述小尺寸钻孔群的钻孔(3)的数量为3～6个，所述钻孔(3)的直径的取值范围为50mm～100mm。
4.按照权利要求1所述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤四中，所述直线移动滑台的丝杆(7-1)由电机驱动，所述直线移动滑台的丝杆(7-1)的倾斜角度等于所述钻孔(3)的倾斜角度。
5.按照权利要求1所述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤四中，所述立式壳体(6)上开设有供所述微波导管(5)穿过的让位通道(6-1)。
6.按照权利要求1所述的一种基于
...【技术特征摘要】
1.一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
2.按照权利要求1所述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：所述导向套(8)的顶端设置有供所述导向块(9)卡装的安装槽(8-2)，所述安装槽(8-2)与所述中心孔(8-1)之间通过锥形通道(8-3)连通。
3.按照权利要求1所述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步骤一中，所述小尺寸钻孔群的钻孔(3)的数量为3～6个，所述钻孔(3)的直径的取值范围为50mm～100mm。
4.按照权利要求1所述的一种基于微波辐射的小尺寸钻孔群致裂顶板围岩的方法，其特征在于：步...
【专利技术属性】
技术研发人员：单鹏飞，杨攀，梁海龙，闫成伟，李伟，闫钟铭，张龙，杨通，郗博佳，徐港，史一溦，李晨炜，孟政，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：
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