[实用新型]一种煤炭开采用的顶板致裂装置

说明书

本实用新型涉及煤炭开采技术领域，具体涉及一种煤炭开采用的顶板致裂装置；解决了煤炭开采中存在的由于老顶不能有序垮落而导致矿压高、开采过程存在安全隐患的技术问题。本实用新型的技术解决方案是：一种煤炭开采用的顶板致裂装置，包括致裂枪身、分别连接在致裂枪身两端的接头和炮尾、设置在接头和炮尾之间且位于枪身内的弹架组件、一端固定在炮尾内部另一端依次穿过弹架组件和接头后转动连接传爆管的导爆索、设置在弹架组件内且分别与导爆索相连的多个爆破单元；爆破单元的数量与施工段的数量一致；每个爆破单元包括多个沿装置轴向依次安装的爆破弹；同一爆破单元所有爆破弹在套管外岩体上形成的孔眼位于同一横截面上。

技术领域

本实用新型涉及煤炭开采技术领域，具体涉及一种煤炭开采用的顶板致裂装置。

背景技术

煤炭顶板一般分为基本顶和老顶，老顶位于基本顶的上方。随着工作面不断向前推进，采空区遗留的顶板就失去了支撑，受矿压的影响顶板内的应力裂纹逐步扩张，会产生大面积的冒落，冒落所产生的强冲击力极易造成井下人员的伤亡和设备损坏，同时也极有可能摧毁近区采煤工作面而影响生产。为了保证生产安全，一般都是采用从井下向基本顶工作面上钻多组孔，然后将射孔装置送入然后起爆，使基本顶致裂并有序垮塌，从而减小基本顶的矿压，以降低事故隐患。但该技术存在以下缺点：

1)井下钻孔爆破施工量大，作业强度高；

2)工作面矿压的不确定性以及井下重复实施爆破始终威胁着施工人员的人身安全；

3)现有的顶板致裂技术只能使基本顶垮落，但是在工作面上方约 60m-150m的粉砂岩及细粒砂岩构成的远场老顶围岩也同样存在裂纹缺陷，受顶层矿压的作用，垮落过程中来压表现强烈，安全风险并未完全解除，因此只有将老顶跨落，才能有效降低顶板冒落的安全隐患。

实用新型内容

为了解决现有煤炭开采中存在的由于老顶不能有序垮落而导致矿压高、开采过程存在安全隐患的技术问题，本实用新型提供了一种煤炭开采用的顶板致裂装置。

本实用新型的技术解决方案是：

一种煤炭开采用的顶板致裂装置，其特殊之处在于：

包括致裂枪身、分别连接在致裂枪身两端的接头和炮尾、设置在接头和炮尾之间且位于枪身内的弹架组件、一端固定在炮尾内部另一端依次穿过弹架组件和接头后转动连接传爆管的导爆索、设置在弹架组件内且分别与导爆索相连的多个爆破单元；所述爆破单元的数量与施工段的数量一致。

每个爆破单元包括多个沿装置轴向依次安装的爆破弹；同一爆破单元所有爆破弹在套管外岩体上形成的孔眼位于同一横截面上。

所述弹架组件的侧壁上设置有与爆破弹数量一致的弹孔。所述致裂枪身的外壁上设置与弹孔的设置位置相对应的盲孔，所述致裂枪身的内壁上设置限位槽。

所述致裂枪身与接头、炮尾均密封连接。

所述弹架组件和致裂枪身之间设置限位机构。

进一步地，在每个爆破单元所对应的弹孔中，其中两个弹孔的中心线垂直于弹架组件的轴线，其余弹孔的中心线与弹架组件的轴线形成15°～35°夹角。

进一步地，所述爆破弹包括药型罩、主炸药、壳体、起爆药。

本实用新型相比现有技术的有益效果是：

1、本实用新型设置在矿井顶板上方水平井的水平段内，采用定向爆破技术对工作面的老顶实施定向爆破，由于水平井水平段的长度是直井段长度的 2至15倍，所以可形成老顶上下左右的大范围裂缝网络，使对矿压影响较大的老顶能够可靠有序垮落，有效降低了顶板矿压，消除了矿井安全隐患。