[发明专利]一种超声波激励放顶或放煤装置及方法

权利要求书

1.一种超声波激励放顶或放煤方法，其特征在于，利用超声波激励放顶或放煤装置，该超声波激励放顶或放煤装置包括超声致裂装置(4)、导线(7)和超声波驱动电源(9)；导线(7)的一端与超声致裂装置相连，另一端与超声波驱动电源(9)相连；超声致裂装置(4)置于钻孔中，超声致裂装置(4)由换能器(6)与致裂控制装置(A)组成；所述的致裂控制装置(A)包括V形弹簧片(5)、钢管(17)、铁丝(12)和套环(18)；所述的V形弹簧片(5)与换能器(6)焊接用来固定超声致裂装置(4)；所述的V形弹簧片(5)上设有小孔(16)，中部焊接一根钢管(17)，从V形弹簧片(5)上的小孔(16)里引出铁丝(12)与钢管(17)上的套环(18)相连，套环(18)下方引出一根铁丝(12)，类似于一种伞状结构；回收超声致裂装置(4)时，用钻杆顶住钢管(17)，拉紧铁丝(12)使V形弹簧片(5)向内收缩，脱离孔壁；

并包括如下步骤:

a.在回采巷道内向顶板(2)和顶煤(10)间隔施工超前钻孔，包括浅孔(1)与深孔(3)，浅孔(1)布置在顶煤(10)中，深孔(3)布置在顶板(2)中；

b.对钻孔进行超声激励预裂:首先用导线(7)连接超声致裂装置(4)，将超声致裂装置(4)用钻杆送至浅孔(1)或深孔(3)内设定位置；然后用导线(7)连接超声致裂装置(4)与超声波驱动电源(9)，所述超声波驱动电源(9)放置在回采巷道(8)内；开启超声波驱动电源(9)，对浅孔(1)或深孔(3)进行超声激励预裂，完成一个钻孔预裂后，关闭超声波驱动电源(9)；

c.用钻杆顶住钢管(17)，拉住铁丝(12)，使V形弹簧片(5)向内收缩，脱离孔壁，取出超声致裂装置(4)，重复步骤b，对下一个浅孔(1)或深孔(3)进行致裂，直至完成所有钻孔的预裂。

2.根据权利要求1所述的一种超声波激励放顶或放煤方法，其特征在于:在顶煤施工的浅孔(1)与在顶板(2)施工的深孔(3)分别与顶煤(10)和顶板(2)所呈的角度为15°～45°，施工过程中可根据具体情况进行适当调整。

3.根据权利要求1或2所述的一种超声波激励放顶或放煤方法，其特征在于:所述浅孔(1)或深孔(3)的深度为采高的3～5倍；所述浅孔(1)或深孔(3)的间距为5～10m；所述浅孔(1)或深孔(3)的排距根据顶板的垮落步距确定，为垮落步距的1/5～1/3。

4.根据权利要求2所述的一种超声波激励放顶或放煤方法，其特征在于:所述浅孔(1)或深孔(3)在空间位置上相互错开布置或平行布置，保证有足够的预裂范围即可。