CN111811346A - 一种基于爆破的水压致裂切槽方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于采煤技术领域，涉及水压致裂切槽，具体为一种基于爆破的水压致裂切槽方法，解决了背景技术中的技术问题，其包括在临空巷道靠近采空区侧，钻取钻孔；将环形切槽器放入钻孔中的需要切槽的位置；将环形切槽器的导爆索引出后，采用炮泥对钻孔进行封孔，炮泥在钻孔中的长度为L；激发环形切槽器的导爆索，引爆环形切槽器炸药。本发明所述方法操作简单，通过该方法能形成大深度切槽而且通过控制环形切槽器中的炸药量实现切槽深度可控；而且工作效率较高。

Description

一种基于爆破的水压致裂切槽方法

技术领域

本发明属于采煤技术领域，涉及水压致裂切槽，具体为一种基于爆破的水压致裂切槽方法。

背景技术

临空开采是煤矿不可避免的一种开采环境。在这种情况下，临空巷道侧的覆岩会形成悬臂梁结构，进而挤压煤柱，造成临空巷道变形破坏严重。为了消除悬臂梁结构的挤压作用，通常会采用水压致裂的方法破坏悬臂梁结构。在切槽是水压致裂的第一步，一般采用机械切割。目前的水压致裂切槽采用金属刀具进行切割，不仅工作效率低，且切割深度有限，为了克服刀具切割的弊端，本发明提出了一种基于爆破的水压致裂切槽方法。

发明内容

本发明旨在解决现有水压致裂切槽采用金属刀具进行切割，不仅工作效率低，且切割深度有限的技术问题，提供了一种基于爆破的水压致裂切槽方法，该方法具有切槽效率高、切槽深度大的优点。

本发明解决其技术问题采用的技术手段是：一种基于爆破的水压致裂切槽方法，包括以下步骤：

步骤一：在临空巷道靠近采空区侧，钻取深度为S、倾角为α和直径为D的钻孔；

步骤二：将环形切槽器放入钻孔中的需要切槽的位置，使环形切槽器的轴线与钻孔轴线平行，环形切槽器中的炸药量为M；环形切槽器的炸药量M与切割顶板的普氏系数相关，当f>15时，炸药量M为200g；当10<f≤15时，炸药量M为135g；当f≤10，炸药量M为95g；环形切槽器的金属罩厚度为T，金属罩厚度T与炸药量M存在函数关系，即T＝M/100，式中T单位为毫米，M单位为克；

步骤三：采用炮泥对钻孔进行封孔，炮泥在钻孔中的长度为L；

步骤四：激发环形切槽器的导爆索，引爆环形切槽器炸药。

优选的，钻孔与水平面的倾角α的大小为60°～70°。该角度能够有效的控制顶板垮落冲击，同时尽可能的减小煤柱载荷。

优选的，钻孔的直径为60～80mm。该直径的为后续切槽的尺寸提供基础。

优选的，炮泥在钻孔中的长度为L为1～1.5m。该长度能有效的避免冲孔。

优选的，步骤二中，通过推杆将环形切槽器推至钻孔中需要切槽的位置。

优选的，钻孔的深度S满足钻孔的末端位于顶板的需要切槽位置。这是为了方便将环形切槽器准确置入钻孔中需要切槽位置。

本发明的有益效果是：该方法操作简单，通过该方法能形成大深度切槽而且通过控制环形切槽器中的炸药量、金属罩厚度实现切槽深度可控；而且切槽效率高，为后续水压致裂提供切槽。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法的工艺操作结构示意图。

图2为本发明所述的环形切槽器的一半的结构示意图。

图中：1-临空巷道；2-采空区；3-钻孔；4-环形切槽器；5-炮泥；6-导爆索；7-钻孔轴线；8-金属罩；9-炸药。

具体实施方式

参照图1、2，对本发明所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法进行详细说明。

实施例：某处临空巷道1上方5m处存在一层厚度为6m、普氏系数f为9的坚硬沙岩，切槽位置位于坚硬砂岩的中间位置，即巷道上方8m处。通过本发明所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法，对此处临空巷道1进行处理，如图1所示，具体包括以下步骤：

步骤一：在临空巷道1靠近采空区2侧，钻取深度为S＝9.24m、倾角为α＝60°，直径为D＝70mm的钻孔3，钻孔3的深度S满足钻孔3的末端位于顶板的需要切槽位置；

步骤二：将环形切槽器4放入钻孔3中的需要切槽的位置，使环形切槽器4的轴线与钻孔轴线7平行，环形切槽器4中的炸药量为M；环形切槽器4的炸药量M与切割顶板的普氏系数相关，当f>15时，炸药量M为200g；当10<f≤15时，炸药量M为135g；当f≤10，炸药量M为95g；环形切槽器4中的金属罩8厚度为T，金属罩8厚度T与炸药量M存在函数关系，即T＝M/100，式中T单位为毫米，M单位为克；临空巷道1上坚硬岩层的普氏系数f为9，故普氏系数f在f≤10的范围内，环形切槽器4内的炸药量选为95g，环形切槽器4中炸药9的金属罩8厚度T为95/100即0.95mm；具体操作中，环形切槽器4内的炸药9为RDX烈性炸药9，炸药9的爆速为7880m/s；环形切槽器为现有技术，是本领域技术人员所熟知的；环形切槽器结构如图2所示；

步骤三：采用炮泥5对钻孔3进行封孔，炮泥5在钻孔3中的长度为L，具体的L为1.2m；

步骤四：激发环形切槽器4的导爆索6，引爆环形切槽器4的炸药9。

以上具体结构和尺寸数据是对本发明的较佳实施例进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或者替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (7)

1.一种基于爆破的水压致裂切槽方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：在临空巷道(1)靠近采空区(2)侧，钻取深度为S、倾角为α和直径为D的钻孔(3)；

步骤二：将环形切槽器(4)放入钻孔(3)中的需要切槽的位置，使环形切槽器(4)的轴线与钻孔轴线(7)平行，环形切槽器(4)中的炸药量为M；环形切槽器(4)的炸药量M与切割顶板的普氏系数相关，当f>15时，炸药量M为200g；当10<f≤15时，炸药量M为135g；当f≤10，炸药量M为95g；环形切槽器(4)的金属罩(8)厚度为T，金属罩(8)厚度T与炸药量M存在函数关系，即T＝M/100，式中T单位为毫米，M单位为克；

步骤三：采用炮泥(5)对钻孔(3)进行封孔，炮泥(5)在钻孔(3)中的长度为L；

步骤四：激发环形切槽器(4)的导爆索(6)，引爆环形切槽器(4)的炸药(9)。

2.根据权利要求1所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法，其特征在于，钻孔(3)与水平面的倾角α的大小为60°～70°。

3.根据权利要求1所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法，其特征在于，钻孔(3)的直径为60～80mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法，其特征在于，炮泥(5)在钻孔(3)中的长度为L为1～1.5m。

5.根据权利要求4所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法，其特征在于，步骤二中，通过推杆将环形切槽器(4)推至钻孔(3)中需要切槽的位置。

6.根据权利要求5所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法，其特征在于，钻孔(3)的深度S满足钻孔(3)的末端位于顶板的需要切槽位置。

7.根据权利要求6所述的一种基于爆破的水压致裂切槽方法，其特征在于，环形切槽器(4)内的炸药(9)的爆速为7500m/s-8500m/s。

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