CN102735124A - 深孔爆破顶板弱化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明具体为一种深孔爆破顶板弱化方法，解决了坚硬顶板、坚硬底板、坚硬煤层条件下现有的矿井冲击地压防治非常困难的问题。深孔爆破顶板弱化方法，包括如下步骤，在煤柱上方的顶板内打爆破孔，然后在爆破孔内装炸药，最后实施爆破。本发明利用巧妙设计的爆破孔布置形式、合理的爆破参数，在应力峰值区直接爆破卸压，以达到防治冲击地压的目的，从而显著降低了工作面发生冲击地压的频率和能量值，改善了工作面状况，避免了巷道发生冲击地压，为矿井的正常生产创造了有利条件，具有特别显著的经济和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿中用到的冲击地压的防治方法，具体为一种深孔爆破顶板弱化方法。
背景技术
冲击地压是井下围岩突然破坏，引起剧烈震动并伴有大量煤（岩）块抛出的一种矿压显现形式，是一种严重威胁煤矿安全生产的动力灾害。冲击产生的动力将煤岩抛向巷道，同时发出强烈声响，造成煤岩体震动和煤岩体破坏、支架与设备损坏、人员伤亡、部分巷道垮落破坏等。同时还会引起或诱发其他矿井灾害，尤其是瓦斯与煤尘爆炸、火灾以及水灾等，干扰通风系统，严重时造成地面震动，建筑物破坏。因此，冲击地压是煤矿重大动力灾害之一。浅埋深的坚硬顶板，上覆压力不大，但顶板特别坚硬，给放顶带来很大的困难；对于“三硬”地质条件，坚硬顶板、坚硬底板、坚硬煤层三者构成了高强度组合体，具有集聚高能量的条件，在开采过程中很容易集聚和释放能量，岩石越坚硬，刚度越大，脆性越高，发生时间越短，冲击越强烈；另外，随着开采深度增加，煤岩层中的自重应力也随之变大，煤岩体中变形和积聚的弹性能也增大，使冲击的强度和危险性增强，矿井冲击地压防治非常困难，给矿井安全生产带来严重威胁。
发明内容
本发明为了解决坚硬顶板、坚硬底板、坚硬煤层条件下现有的矿井冲击地压防治非常困难的问题，提供了一种深孔爆破顶板弱化方法。
本发明是采用如下技术方案实现的：深孔爆破顶板弱化方法，包括如下步骤，提前在煤柱上方的顶板内打爆破孔，然后在爆破孔内装炸药，最后实施爆破，爆破孔具体为从瓦斯排放巷巷帮向顶板方向斜向上打出的横向均布的若干组深孔，每组深孔包括上下两个爆破孔，上侧的爆破孔孔底端到顶板表面的垂直距离为4.5m，下侧的爆破孔孔底端到顶板表面的垂直距离为3.5m，爆破孔深度均为23m，爆破孔孔径均为63mm，爆破孔内装药长度为3.0m，爆破孔的堵塞长度不小于10m，每两组爆破孔之间的间距为6m。
本发明所述的深孔爆破顶板弱化方法具体为一种爆破方法，。本发明的爆破是在岩体内进行的，实际是在无自由面的条件下实施爆破，其爆破机理主要是以爆破挤压形成破坏区域，即当炸药爆炸后，从爆破源向外依次形成压碎区、破裂区和震动区，但是岩体下面的煤柱在爆破作用下与岩体相比有一定的移动空间，当煤体被压缩变形时为上部的岩体移动提供了空间，所以这种爆破对岩体的破坏范围是综合作用的结果。这些区域的大小与炮孔的装药量和孔间距有直接关系，而且由爆破引起的完整性破坏和强度的降低不仅仅在压碎区、破裂区范围内，在这以外由于应力波的损伤作用和爆破震动效应同样可以削弱岩体的完整性和强度。本发明综合对比了爆破孔深度到达到煤柱另一侧的断顶爆破方法和爆破孔直接布置在工作面尾巷内的直接爆破的方法。本发明使爆破孔到达了应力集中区域起到很好的卸压作用，而且避免进入采空区从而在爆破过程中容易引起瓦斯爆炸，同时也克服了爆破孔直接布置在工作面尾巷内时由于放顶开采、端头支架距离煤壁太近、施工场地狭小造成钻眼爆破困难的问题。
本发明的有益效果如下：利用巧妙设计的爆破孔布置形式、合理的爆破参数，实现了对于坚硬顶板、坚硬底板、坚硬煤层条件下现有的矿井冲击地压的防治。本发明在应力峰值区直接爆破卸压，以达到防治冲击地压的目的，从而显著降低了工作面发生冲击地压的频率和能量值，改善了工作面状况，避免了巷道发生冲击地压，为矿井的正常生产创造了有利条件，具有特别显著的的经济和社会效益。
附图说明
图1为本发明的断面结构示意图；
图2为本发明的俯视结构示意图。
图中：1-顶板，2-煤柱，3-采空区，4-瓦斯排放巷，5-爆破孔，6-导向孔。
具体实施方式
深孔爆破顶板弱化方法，包括如下步骤，提前在煤柱2上方的顶板1内打爆破孔5，然后在爆破孔5内装炸药，最后实施爆破，爆破孔5具体为从瓦斯排放巷4巷帮向顶板1方向斜向上打出的横向均布的若干组深孔，每组深孔包括上下两个爆破孔5，上侧的爆破孔5孔底端到顶板表面的垂直距离为4.5m，下侧的爆破孔5孔底端到顶板表面的垂直距离为3.5m，爆破孔5深度均为23m，爆破孔5孔径均为63mm，爆破孔5内装药长度为3.0m，爆破孔5的堵塞长度不小于10m，每两组爆破孔5之间的间距为6m。
具体实施过程中，每两组爆破孔（5）之间设有一个与爆破孔（5）平行且深度相等的导向孔（6）。炸药采用规格为Φ50×500煤矿安全许用炸药。导向孔（6）能起到良好的爆破导向作用，沿着爆破孔（5）的布置方向形成了裂隙破碎带。
Claims (3)
1.一种深孔爆破顶板弱化方法，包括如下步骤，提前在煤柱（2）上方的顶板（1）内打爆破孔（5），然后在爆破孔（5）内装炸药，最后实施爆破，其特征在于：爆破孔（5）具体为从瓦斯排放巷（4）巷帮向顶板（1）方向斜向上打出的横向均布的若干组深孔，每组深孔包括上下两个爆破孔（5），上侧的爆破孔（5）孔底端到顶板表面的垂直距离为4.5m，下侧的爆破孔（5）孔底端到顶板表面的垂直距离为3.5m，爆破孔（5）深度均为23m，爆破孔（5）孔径均为63mm，爆破孔（5）内装药长度为3.0m，爆破孔（5）的堵塞长度不小于10m，每两组爆破孔（5）之间的间距为6m。
2.根据权利要求1所述的深孔爆破顶板弱化方法，其特征在于：每两组爆破孔（5）之间设有一个与爆破孔（5）平行且深度相等的导向孔（6）。
3.根据权利要求1或2所述的深孔爆破顶板弱化方法，其特征在于：炸药采用规格为Φ50×500煤矿安全许用炸药。
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