[发明专利]一种采煤工作面深孔爆破方法

说明书

本发明公开一种采煤工作面深孔爆破方法，包括以下步骤：a、在采煤工作面现场情况施工测试钻孔，在钻杆打钻施工作业中测试钻孔钻屑的排出量，钻屑排量最大处深度X即为采面超前应力峰值位置；b、爆破孔与测试钻孔平行布置，爆破孔的孔深为a步骤中确定的X处；c、将若干炸药卷和引爆雷管装入爆破筒内；d、按照常规装药方法将爆破筒送入孔底，引出炮线，并在孔口位置封孔；e、按照b‑d步骤依次施工工作面上其余的爆破孔，并装入炸药；f、连接好的炮线安装在起爆器上，采用常规方法实施起爆。本发明根据工作面应力峰位置来设置爆破孔深度，在工作面深孔爆破之后，应力峰值位置向工作面后方推移，降低工作面开采过程中的煤与瓦斯突出危险性。

技术领域

本发明涉及一种采煤工作面深孔爆破方法，尤其适用于具有煤与瓦斯突出危险性煤层工作面防治煤与瓦斯突出，属于瓦斯抽采技术领域。

背景技术

冲击地压是煤矿地下工程和岩石力学领域的世界级科学难题，严重威胁着矿井安全生产。在我国煤矿冲击地压防治过程中，执行预测、防治、检验和安全防护“四位一体”的综合防冲措施，危险性预测是前提，防治是关键。目前瓦斯抽采常用的卸压增透措施主要有深孔控制爆破、水力割缝、水力压裂、煤层注水等和水利冲孔等，其中深孔控制爆破是对具有冲击地压危险的局部区域，用爆破方法减缓其应力集中程度的一种解危措施，既适用于地应力大的岩石巷道，又适用于地应力大的松软煤层，卸压操作简便，费用低，当爆破参数选择合理时能够收到较好的卸压效果。但由于各矿井的地质条件和开采方式情况不同，即使统一矿井不同工作面的爆破参数也不可普遍使用，而爆破效果主要影响条件有煤层厚度、采深等，不同条件下的煤岩体具有不同的损伤破坏规律，如何准确选择最优爆破方案始终是现有技术的难题，尤其对于深部煤矿地应力高，环境复杂，爆破施工危险，大装药量还容易引发严重的冲击灾害。

发明内容

为了克服现有技术存在的各种不足，本发明提供一种采煤工作面深孔爆破方法，降低工作面开采过程中的煤与瓦斯突出危险性，并通过一系列深孔爆破的布置措施，使得爆破效果良好，爆破成功率提高。

为了解决上述问题，本发明一种采煤工作面深孔爆破方法，包括以下步骤：

a、在采煤工作面现场情况施工测试钻孔，测试钻孔垂直于壁面并且在钻杆打钻施工作业中测试钻孔钻屑的排出量，保持钻杆钻进速度为一个固定值V不变，此时打钻过程若遇到煤岩应力增加时，钻孔打钻过程中单位时间的钻屑排出量会有明显增加，并且钻屑粒度减小，用量化手段得到钻孔钻屑排出量与时间的关系曲线，钻屑排出量峰值位置处的时间T与钻进速度V的乘积记为钻孔深度X，因此钻屑排量最大处深度X即为采面超前应力峰值位置；

b、以a步骤中测试钻孔为参考来布置爆破孔，爆破孔与测试钻孔平行布置，爆破孔的孔深为a步骤中确定的应力峰位置深度X处，爆破孔的孔径为75-150mm；

c、将若干炸药卷和引爆雷管装入爆破筒内，炸药卷之间紧密贴合；

d、按照常规装药方法将爆破筒送入孔底，引出炮线，并在孔口位置封孔；

e、按照b-d步骤依次施工工作面上其余的爆破孔，并装入炸药；

f、连接好的炮线安装在起爆器上，采用常规方法实施起爆。

进一步的，c步骤中，爆破方式采用正向起爆，装药时依次现将炸药卷送入爆破筒，在最外侧的炸药卷上并联2-3个雷管。

进一步的，f步骤中，工作面上不同的爆破孔之间采用串联方式连接，然后将串联后的炮线安装在起爆器上。

进一步的，a步骤中钻屑量的测定包括重量法和容量法；所述重量法为每钻一米钻孔收集全部钻屑，再用弹簧秤承重；所述容量法为每钻一米钻孔收集全部钻屑，再用量具测定钻屑体积。

进一步的，a步骤中钻屑粒度大于3mm的组成百分比小于30％时，视为应力变化危险区。