[发明专利]一种用于切顶留巷两面上断单巷下切深孔预裂爆破方法

说明书

本发明公开一种用于切顶留巷两面上断单巷下切深孔预裂爆破方法，切眼深孔爆破强制放顶是使切眼煤层上覆岩层与切眼后方上覆岩层中间产生爆破损伤，随着煤层开采，使切眼前后上覆岩层产生断裂。轨道顺槽上断爆破是在施工预留巷道支护后厚硬顶板进行超深孔预裂爆破，损伤上覆厚硬岩层，切断上覆岩层给预留巷道的顶板压力传递。轨道顺槽下切爆破是基于双向聚能管切缝预裂控制爆破。本发明通过采用切眼深孔爆破强制放顶，使切眼煤层上覆岩层与切眼后方上覆岩层中间产生爆破损伤，随着煤层开采，使切眼前后上覆岩层产生断裂，同时借助矿山压力并利用碎胀的矸石提高保留巷道采空区一侧巷道帮部的整体强度与密封性，从而实现沿空留巷。

技术领域

本发明涉及一种爆破方法，具体是一种用于切顶留巷两面上断单巷下切深孔预裂爆破方法。

背景技术

煤炭资源是国家的重要的基础资源，煤炭开采，尤其对于深井开采，保证开采的安全是煤炭开采的重中之重，目前采用的机巷+风巷+开切眼回采方式，具有较好的安全保证被普遍使用。由于煤田区域很大，需要划分很多区域，开切眼长度不能太大，主要考虑支护压力，效率等方面，原来开采一个煤层为了防止邻近采空区对瓦斯、防火、地压等影响，沿着采空区留设一段煤柱，再重新巷道，造成了资源的浪费的同时，增加了施工周期。为了每次开采煤层时减少巷道的掘进的同时回收传统采矿方式中留设的保护煤柱。采用一定的技术手段将上一区段的巷道重新支护留给下一个区段使用。这种留巷的做法是沿着采空区边缘在原巷道位置保留就称为沿空留巷。沿空留巷可以最大限度回收资源。避免煤体损失。减少巷道掘进量——缓解接续紧张；减少掘进队——节约大量掘进费用；去掉区段煤柱——延长矿井寿命，提高社会效益。

根据我国的实践经验和当前的技术水平，推行的无煤柱开采护巷分为沿空留巷、沿空掘巷。其中沿空留巷这种无煤柱护巷方式有5种形式。各矿应该根据具体情况选用合适合理的方案。大多数情况下对于条件适合的矿井都应当优先采用留巷形式实施无煤柱开采。我国从薄煤层到厚煤层，从缓倾斜煤层到急倾斜煤层，都已有沿空留巷的成功经验。

其核心步骤如下：

第一步是利用恒阻锚索对巷道顶板加强支护，以保证随后预裂顶板、切顶时不影响自动形成的巷道质量；

第二步是利用切缝钻机施工爆破钻孔，聚能爆破装置超前预裂顶板，在顶板形成裂缝；

第三步是利用矿山压力在采场周期来压时沿顶板裂缝自动实现沿空切顶，将顶板切落下来，切落的顶板形成巷帮，同时借助岩石碎胀系数使岩石破碎后的体积增大为原来的1.3倍，压实并隔断采空区，从而自动形成下一条回采巷道。沿空留巷利用“五个利用”，即利用矿山压力，利用顶板岩体，利用原有支护，利用原有巷道或者利用已有的采场空间，利用岩石碎胀系数；实现了“三个减弱”，即减弱周期来压，减弱采空区瓦斯，减弱煤层自燃；达到了两个目标，即自动成巷，无煤柱开采。

但是，在沿空留巷研究与应用中仍存在着不足之处，使得一些矿井尤其在煤矿在应用沿空留巷技术中没有取得预期的效果，其中最主要的就是控制顶板平整下来。为对于深部煤层，尤其是巨厚砂岩顶板，单纯的通过施工切缝孔爆破，依靠矿山压力很难实现顶板的平整垮落为此，本发明提出了一种用于切顶留巷两面上断单巷下切深孔预裂爆破方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于切顶留巷两面上断单巷下切深孔预裂爆破方法，通过采用切眼深孔爆破强制放顶，使切眼煤层上覆岩层与切眼后方上覆岩层中间产生爆破损伤，随着煤层开采，使切眼前后上覆岩层产生断裂，保证切眼前方岩层随着煤层开采冒落；通过在施工预留巷道支护后厚硬顶板进行超深孔预裂爆破，损伤上覆厚硬岩层，实现采空区上覆岩层冒落，有效提高垮落岩石的膨胀系数，进而增大冒落系数，切断上覆岩层给预留巷道的顶板压力传递。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种用于切顶留巷两面上断单巷下切深孔预裂爆破方法，所述施工方法包括如下步骤：

S1：切眼深孔爆破强制放顶