[发明专利]切块式切眼强制放顶爆破方法

说明书

技术领域

本公开涉及隧道工程、井巷工程、采煤强制放顶爆破技术，特别涉及一种切块式切眼强制放顶爆破方法。

背景技术

在进行隧道或巷道施工时，在工作面推进过程中，坚硬巨厚的顶板不容易垮落，常会造成工作面揭露顶板面积过大，围岩压力大，矿压显现时间集中、强度大，极易导致顶板大面积冒顶和煤壁片帮事故，同时会压垮、甚至压死支架，对回采工作面构成极大威胁。此外，大面积的空顶容易造成瓦斯等有害气体的突然喷出，引起瓦斯爆炸等灾害。

对于具有坚硬顶板的工作面来说，切眼的强制放顶爆破至关重要。目前常用的切眼强制放顶爆破方法主要是沿着切眼老塘区倾斜打一排炮眼，这些炮眼或是平行的，或是扇形的，基本上处于一个平行于切眼轴向的平面内。虽然该种方法将顶板从四面固支转化为三面固支、一面跤支的情况，但是由于巨厚坚硬顶板的整体性和巨大板块尺寸，垮落不十分理想(参见图1)。如果把三面固支的巨大板块在其中间通过爆破的方式切割成几段，形成相对约束更小的块体，则更容易垮落，减少对支架的压力。

发明内容

本公开的目的是提供一种切块式切眼强制放顶爆破方法，不仅仅把切眼上部顶板一侧通过爆破形成破裂面，同时通过在与轴线垂直的平面内把上方要垮落的顶板分割成几块，这样在上覆岩体的重力作用下，小的块体更容易垮落，确保工作面推进过程中，切眼顶板及时垮落，减少初期来压步距，减少大面积顶板裸露，避免冲击地压的危险。

本公开的一方面提供一种切块式切眼强制放顶爆破方法，包括以下步骤：

步骤1：在切眼顶板上，在平行于切眼轴向方向的一个平面内平行布置多组平行炮眼，每组平行炮眼包括至少一个平行炮眼，所述平行炮眼与所述顶板表面的夹角a1在70°-85°之间，所述夹角a1朝向工作面推进方向；

步骤2：在切眼顶板上，在垂直于切眼轴向方向的多个平面的每个平面内布置一组垂直炮眼，每组垂直炮眼包括至少一个垂直炮眼，所述垂直炮眼与所述顶板表面的夹角a2在35°-85°之间，所述夹角a2朝向工作面推进方向，其中沿着所述轴向方向，一组垂直炮眼布置于相邻的两组平行炮眼之间。

本公开的另一方面提供一种切块式切眼强制放顶爆破方法，包括以下步骤：

步骤1：在切眼顶板上，在平行于切眼轴向方向的一个平面内平行布置多组平行炮眼，每组平行炮眼包括至少一个平行炮眼，所述平行炮眼与所述顶板表面的夹角a1在70°-85°之间，所述夹角a1朝向工作面推进方向；

步骤2：在切眼顶板上，在垂直于切眼轴向方向的多个平面的每个平面内布置一组垂直炮眼，每组垂直炮眼包括至少一个垂直炮眼，所述垂直炮眼与所述顶板表面的夹角a2在35°-85°之间，所述夹角a2朝向工作面推进方向，其中沿着所述轴向方向，一组垂直炮眼布置于相邻的两组平行炮眼之间；以及

步骤3：在所述切眼的两侧巷道上靠近工作面煤壁的位置，在巷道顶板内布置多个巷道炮眼，所述巷道炮眼与所述巷道顶板的夹角a3在79°-85°之间，所述夹角a3朝向工作面方向。

优选地，根据所述工作面的长度确定所述平行炮眼的组数。

优选地，所述平行炮眼的深度为10-30米，装药深度为6-20米，封堵深度为4-10米，一组平行炮眼中，相邻平行炮眼的孔口间距为2-5米。

优选地，各组平行炮眼之间的间距s1为20-50米。

优选地，每组垂直炮眼包括多个垂直炮眼，所述多个垂直炮眼等间距地布置在所述切眼顶板上，且每个垂直炮眼与所述顶板表面的夹角a2不相等。

优选地，所述垂直炮眼的炮孔深度为10-40米，装药深度为6-30米，封堵深度为4-10米，一组垂直炮眼中，相邻垂直炮眼的孔口间距为2-5米。

优选地，各组垂直炮眼之间的间距s2为20-50米。

优选地，相邻巷道炮眼之间的间距为2-5米。

优选地，所述巷道炮眼的炮孔深度为10-30米，装药深度为6-20米，封堵深度为4-10米。

与现有技术相比，本公开的有益效果在于通过两种不同形式的炮眼组合，即在切眼顶板同时设置相互平行的平行炮眼和垂直于切眼轴向方向的垂直炮眼，将巨厚坚硬的顶板切割成几个块段，从而使得顶板非常容易垮落，可以减少初始来压步距，减少大面积顶板裸露，减少因此造成冲击地压的危险。

附图说明

通过结合附图对本公开示例性实施例进行更详细的描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本公开示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。