一种留巷切顶聚能爆破布孔结构制造技术

技术编号:41389981 阅读:10 留言:0更新日期:2024-05-20 19:12
本技术公开了一种留巷切顶聚能爆破布孔结构,包括沿煤层走向布设的至少两个爆破孔,相邻两爆破孔之间钻设有一个空孔,各空孔和爆破孔的圆心位于同一直线上,且空孔和爆破孔的孔径相同,空孔到两侧爆破孔之间的距离相同,相邻两爆破孔之间的距离为600~800mm,爆破孔中设置有能沿煤层走向预裂顶板的聚能爆破装置。本技术可以增加主裂缝扩展长度,进而可以增加爆破孔距离,节省炸药量和提高炸药利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及爆破钻孔,特别涉及一种留巷切顶聚能爆破布孔结构


技术介绍

1、在井巷掘进中,钻爆法施工具备操作简单,经济可靠,周期短等优点,在巷道切顶留巷中应用尤其普遍。传统爆破工艺施工,易造成巷道顶板围岩损伤,易产生超挖或者欠挖等情况,增加后期巷道支护成本。相较于传统爆破,聚能爆破通过沿煤层走向预裂顶板,待工作面开采后采空侧顶板沿着预裂面垮落下来,减少对巷道顶板影响的同时使采空侧顶板快速垮落,因此聚能爆破在切顶留巷中具有巨大的应用价值。聚能爆破技术仍有待提高,对聚能爆破技术进行优化设计,为矿井生产提供助力,成为了本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现思路

1、针对上述现有技术中存在的问题,本技术旨在提供一种留巷切顶聚能爆破布孔结构,以增加主裂缝扩展长度,进而增大相邻两爆破孔之间的距离,节省炸药量和提高炸药利用率。

2、为了实现上述目的,本技术提出了一种留巷切顶聚能爆破布孔结构,包括沿煤层走向布设的至少两个爆破孔,相邻两爆破孔之间钻设有一个空孔,各所述空孔和爆破孔的圆心位于同一直线上,且空孔和爆破孔的孔径相同,所述空孔到两侧爆破孔之间的距离相同,相邻两爆破孔之间的距离为600~800mm,所述爆破孔中设置有能沿煤层走向预裂顶板的聚能爆破装置。

3、上述方案中:所述聚能爆破装置包括聚能管和设置在聚能管内的炸药,通过聚能爆破装置较传统切顶爆破能实现更好的预裂效果。

4、上述方案中:所述聚能管的两侧设有向内凸起的v字型结构的聚能顶角,聚能顶角使填充在聚能管内的炸药两侧形成凹陷的聚能槽,所述聚能槽沿煤层走向方向排列,保证爆破后应力波能量传播方向与预裂方向相一致,即保证在爆破孔与空孔连线的垂线方向围岩内部实现最大拉应力。

5、上述方案中:相邻两爆破孔之间的距离为800mm。相邻两爆破孔之间的距离过短,空孔周围在主裂缝贯通之前不仅会出现水平裂缝,还会出现垂直裂缝;相邻两爆破孔之间的距离过长,应力波无法传播到空孔或者传播到空孔的应力波反射后无法达到岩体抗拉强度使其产生拉伸裂缝;因此将相邻两爆破孔之间的距离设为800mm,能在保证空孔拉伸裂缝与爆破主裂缝贯通的前提下尽可能节省炸药量和提高炸药利用率。

6、本技术的有益效果是:

7、爆破孔中的聚能爆破装置爆炸后,在距离爆破孔一定距离的空孔内部会发生一定的应力集中效应,简称空孔效应;爆炸产生的冲击波将在岩石内产生静态应力场,空孔的产生将使得上述应力场发生改变,加剧两个爆破孔在中心连线方向上的拉裂作用。总之,空孔存在使爆炸入射应力波反射为拉伸波,并与其叠加显著改变了空孔附近有效应力状态,且空孔效应距离空孔越近越明显,其次爆破孔间距增加,空孔效应减弱;由于空孔附近应力集中出现拉伸裂缝与爆破主裂缝贯通,因此空孔存在可以增加主裂缝扩展长度,进而可以增加爆破孔距离,节省炸药量和提高炸药利用率,工程实践中空孔存在也可以用来窥视裂缝扩展情况检验爆破效果。

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【技术保护点】

1.一种留巷切顶聚能爆破布孔结构,包括沿煤层(3)走向布设的至少两个爆破孔(1),其特征在于:相邻两爆破孔(1)之间钻设有一个空孔(2),各所述空孔(2)和爆破孔(1)的圆心位于同一直线上,且空孔(2)和爆破孔(1)的孔径相同,所述空孔(2)到两侧爆破孔(1)之间的距离相同,相邻两爆破孔(1)之间的距离为600~800mm,所述爆破孔(1)中设置有能沿煤层(3)走向预裂顶板的聚能爆破装置。

2.根据权利要求1所述的留巷切顶聚能爆破布孔结构,其特征在于:所述聚能爆破装置包括聚能管(4)和设置在聚能管(4)内的炸药。

3.根据权利要求2所述的留巷切顶聚能爆破布孔结构,其特征在于:所述聚能管(4)的两侧设有向内凸起的V字型结构的聚能顶角(5),聚能顶角(5)使填充在聚能管(4)内的炸药两侧形成凹陷的聚能槽,所述聚能槽沿煤层(3)走向方向排列。

4.根据权利要求1所述的留巷切顶聚能爆破布孔结构,其特征在于:相邻两爆破孔(1)之间的距离为800mm。

【技术特征摘要】

1.一种留巷切顶聚能爆破布孔结构,包括沿煤层(3)走向布设的至少两个爆破孔(1),其特征在于:相邻两爆破孔(1)之间钻设有一个空孔(2),各所述空孔(2)和爆破孔(1)的圆心位于同一直线上,且空孔(2)和爆破孔(1)的孔径相同,所述空孔(2)到两侧爆破孔(1)之间的距离相同,相邻两爆破孔(1)之间的距离为600~800mm,所述爆破孔(1)中设置有能沿煤层(3)走向预裂顶板的聚能爆破装置。

2.根据权利要求1所述的留巷切顶聚能爆...

【专利技术属性】
技术研发人员:丁永红范红斌张慧芳王海川王鹏郭英飞高伟李宏伟石磊王群
申请(专利权)人:山西潞安环保能源开发股份有限公司常村煤矿
类型:新型
国别省市:

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