[发明专利]一种电极定向冲击作业巷道掘进方法

说明书

一种电极定向冲击作业巷道掘进方法，在巷道掘进面上开设钻孔；在中心开设一个钻孔作为第一组钻孔；在中心钻孔的外侧布设六个钻孔作为第二组钻孔，在第二组钻孔的外侧布设八个钻孔作为第三组钻孔；在第三组钻孔的外侧布设十六个钻孔作为第四组钻孔；利用高压和接地两电极通过电脉冲技术进行破岩作业；进行第一和第二组钻孔之间钻孔的破岩作业；进行第二组钻孔中任意相邻的两个钻孔的破岩作业；进行第二和第三组钻孔之间钻孔的破岩作业；进行第三组钻孔中任意相邻的两个钻孔的破岩作业；进行第三和第四组钻孔之间钻孔的破岩作业；进行第四组钻孔中任意相邻的两个钻孔的破岩作业；清理岩石，继续后续破岩作业。该方法步骤简单、掘进效率高、成本低。

技术领域

本发明属于矿山井下岩巷掘进技术领域，具体涉及一种电极定向冲击作业巷道掘进方法。

背景技术

现阶段，我国煤矿开采主要为井工开采模式，这种模式中，井下巷道掘进是矿井开采的主要工序，井下巷道掘进具有掘进进度慢、成本高等问题。目前矿山巷道掘进主要采用全断面掘进法、钻爆法、导洞法、分部开挖法和综掘法等方式；在机械化掘进不能得以有效实施时，通常采用爆破掘进法进行替代，但是爆破掘进法容易造成二次污染，且具有成本高、工序复杂等缺点，非常不利于矿井的环保高效生产工作；另外，在传统的爆破掘进方式中，爆破后实际进尺约在1.0～1.5m，月掘进量只有120～150m左右，爆破效率差，单循环爆破进度低，掘进费时费力，效率慢，影响掘进工程的正常进行；因此急需一种快速有效的方法来进行巷道的快速掘进作业。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种电极定向冲击作业巷道掘进方法，该方法步骤简单、掘进效率高、成本低、操作简单、环保性能好等优点。

为了实现上述目的，本发明提供一种电极定向冲击作业巷道掘进方法，具体包括以下步骤；

a、在巷道掘进面上开设若干个钻孔，若干个钻孔遍布在巷道掘进面上，且钻孔均垂直巷道掘进面地打入岩层的内部，并延伸到设定的深度，若干个钻孔按如下方式进行布置；

S11：布设第一组钻孔；

在巷道掘进面的中心位置开设一个钻孔；

S12：布设第二组钻孔；

在中心位置钻孔的外侧周围以六角形的布置方式布设六个钻孔；

S13：布设第三组钻孔；

在第二组钻孔的外侧周围以圆形的布置方式布设八个钻孔，第三组钻孔中的八个钻孔与第二组钻孔中的六个钻孔相交错的设置；

S14：布设第四组钻孔；

在第三组钻孔的外侧周围沿巷道掘进面边缘的形状布设十六个钻孔，第四组钻孔中的十六个钻孔与第三组钻孔中的八个钻孔相交错的设置；

b、利用两根电极通过电脉冲技术进行破岩作业；两根电极分别为一根高压电极和一根接地电极；

S21：将第一根电极放入第一组钻孔中的钻孔中，再将第二根电极放入第二组钻孔中的一个钻孔中；

S22：接通电源，通过能量转换升压，高压电极快速产生高电压，并与接地电极之间形成等离体子通道，进而两个电极之间不断进行放电，随着不断对岩石放电会不断产生出冲击波，该冲击波可击穿两电极之间的岩石，同时，可使周围岩石被击穿破碎；

S23：完成第二组钻孔中第一个钻孔的破岩作业后，将第二根电极取出，保留第一根电极的位置不变，再将第二根电极放入第二组钻孔中的另一个钻孔中，重复步骤S22中的作业方式进行破岩作业；

S24：依次类推将第二根电极分别放置在第二组钻孔的其余钻孔中，并依照步骤23中的作业方式依次完成第二组钻孔中其余钻孔的破岩作业；