[发明专利]一种穿采空区深孔预裂爆破钻孔装药方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种深孔预裂爆破钻孔装药方法，尤其是一种适用于房式采空区或老巷下方进行开采的穿过采空区深孔预裂爆破钻孔装药的方法。

背景技术

在煤矿生产中，常出现因基本顶强度大且岩层厚而导致顶板大面积来压的现象。悬露的大面积顶板在极短时间内破断垮落，导致覆岩应力重新分布而产生冲击破坏力，更严重的是已采空间的空气被瞬时排出，形成破坏力极强的飓风灾害，甚至造成人员伤亡及设备损毁事故，不利于煤炭资源的安全高效开采。实践表明，通过预裂爆破顶板强制放顶来减小顶板悬露面积是防止顶板大面积来压的有效措施。由于房式采空区上方的基本顶厚度大且岩性较硬，容易造成顶板大面积来压动力灾害，因此需在下煤层工作面切眼内进行预裂爆破强制放顶，减小顶板初次来压步距和来压强度。但在房式采空区下近距离煤层进行长壁开采时，由于基本顶位于房式开采煤层之上，深孔预裂爆破钻孔及装药需穿过房式采空区，这与普通深孔预裂爆破不同，对钻孔及装药提出了更高要求。迄今为止，尚未见到穿房式采空区钻孔装药进行深孔预裂爆破强制放顶的报道。

发明内容

技术问题：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种穿采空区深孔预裂爆破钻孔装药方法，通过加套管接续钻进、PVC管连续装药，从而顺利进行钻孔及装药爆破，为井下安全开采提供安全保证。

技术方案：本发明的穿采空区深孔预裂爆破钻孔装药方法，包括如下步骤：

a、在房式采空区下近距离煤层切眼内施工炮眼，沿切眼方向钻呈“一”字形直线布置的多个一次钻进钻孔，一次钻进钻孔直径为φ₁、长度为倾斜穿过直接顶的一次钻孔斜长l₁，钻孔间距及深度根据基本顶岩石力学性质及厚度确定；

b、钻孔与采空区打通时，先用直径略小于钻孔直径φ₁的无缝钢管穿过采空区，到达房式开采煤层采空区顶板后，用直径略小于无缝钢管的钻头二次钻进，直至设计深度；所述的无缝钢管直径为φ₂，长度为从起端至采空区顶板的二次钻孔斜长l₂；所述二次钻进钻孔直径为φ₃、长度为l₃-l₂，完成炮眼的施工；

c、对炮眼实施装药，其过程如下：

（1）在地面提前将炸药和炮泥装好，待工作面推进到装药位置时连同堵塞炮眼的木楔运至井下进行安装；

（2）装药前先清净炮眼，使用木制炮棍将药卷装入PVC套管后装入炮孔内，根据炮孔长度确定导爆索长度，将药卷推至孔底，装紧装实，采用连续偶合方式装药，并采用双雷管、导爆索引爆，其中导爆索两端均延伸至炮眼底部，并用木塞固定，双雷管与炮孔外露导爆索串并联连接，放炮母线悬空吊挂，采用铜芯放炮线，所有炮眼均采用正向一次装药，分段爆破；

（3）用黄泥充填堵塞炮眼至密实，待堵塞炮眼完成后进行连线，然后采用雷管引爆导爆索进行放炮。

有益效果，由于采用了上述方案，本发明能够使钻杆穿过采空区并正常装药、实施爆破，以保证基本顶预裂爆破的成功实施。本发明在房式采空区或老巷下方进行开采时，通过在下煤层工作面切眼内进行预裂爆破强制放顶，有效解决了穿采空区上方厚硬顶板深孔预裂爆破难题，为由于采空区上方基本顶厚且硬，易造成大面积来压灾害问题、提高钻孔爆破的效率提供了一条新的途径，保证煤矿安全生产。其主要优点有：

（1）有效解决了穿采空区或老巷时钻孔连续钻进和连续装药问题；

（2）采用三种不同直径的钻杆实现穿采空区装药，施工工艺简单，可操作性强；

（3）该方法可用于穿房式采空区、老巷等空硐，适用范围广。

附图说明

图1是本发明的房式采空区下方煤层深孔预裂爆破强制放顶平面布置示意图；

图2是图1的A-A剖面图；

图3(a)是本发明的实施炮眼钻孔步骤一结构示意图；

图3(b)是本发明的实施炮眼钻孔步骤二结构示意图；

图3(c)是本发明的实施炮眼钻孔步骤三结构示意图。