[发明专利]高应力巷道围岩液相等离子体爆破卸压方法

说明书

一种高应力巷道围岩液相等离子体爆破卸压方法，适用于深部高应力巷道围岩的应力释放与巷道支护。本发明通过在电解质溶液中实施强放电后激发产生的高温、高压、高密度液相离子等体集群对卸压孔周围岩石的冲击波扩张作用，在巷道浅部围岩内部形成爆扩空腔及裂隙区，使得巷道浅部的高应力得以释放并转移到卸压孔底以远的深部围岩中，从而达到降价巷道浅部围岩的应力水平，保持巷道围岩稳定以及提高巷道支护质量的目的。与传统以工业炸药为能源的爆破卸压相比，本发明的最大优势在于极大的降低、消除了使实施卸压爆破位置巷道围岩遭受破坏、甚至垮塌的危险，同时也具有不产生粉尘、无炮烟、不产生有毒有害气体、无抛掷、噪音小、成本等显著优势。

技术领域

本发明涉及高应力巷道液相等离子体爆破卸压方法，适用于高应力巷道围岩稳定性控制与支护，属于高应力巷道围岩稳定性控制与巷道支护实践中非常重要的辅助手段。

背景技术

高应力巷道在围岩变形控制与支护过程中，传统的做法一般是先开挖卸压槽，或者采取爆破卸压的手段改善巷道围岩的应力状态，然后再实施锚杆或其他支护手段来控制围岩的变形。开挖卸压槽工程量比较大、费时费力，现场已很少采用。而采用爆破的方法改善巷道的高应力状态是目前较为常用的手段之一。

当在巷道一侧巷帮布置炮孔实施爆破卸压时，对于单个炮孔来讲，当装药在巷帮岩体内部爆炸时，将形成以爆点为中心的由近及远的不同区域，分别为压缩区、裂隙区和弹性振动区。空腔以及裂隙区的形成为巷道围岩应力状态的改善的关键。

但是实践中卸压爆破在带来巷道围岩应力状态改善的同时，几乎不可避免地造成实施爆破区段巷道帮部围岩、有时甚至波及巷道顶部围岩的破坏、坍塌，进而又增加了巷道支护的难度和成本。

此外，卸压爆破实施过程中还会产生大量烟尘、有毒有害气体和爆炸噪声等其他有害效应，其中最严重、最不能接受的就是对巷道围岩造成的破坏。因此说卸压爆破对爆破参数设计、实施过程的控制以及操作人员的技术水平要求很高，这也是爆破卸压这种措施难以大面积推广的主要原因。

传统的以工业炸药为能源的爆破卸压方法最大的问题是炸药爆炸的能量难以精确控制，爆破后会造成实施卸压爆破区段巷道的破坏，包括巷道帮部围岩以及顶部围岩的破坏，有时甚至是区段巷道的大面积垮塌；另外爆破过程中还会产生大量的粉尘、有毒有害气体，以及很高的爆炸噪声，所以通常在爆破后要有15-20min左右时间的排除炮烟时间，否则会危及作业人员的健康和安全。因此，在高应力巷道围岩支护实践中，探索更加有效的降低巷道围岩应力状态的技术措施，以提高巷道围岩稳定的持续时间和支护质量，已成为目前矿业工程技术人员一直在努力突破的关键问题之一。

发明内容

技术问题：本发的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种高应力巷道围岩液相等离子体爆破卸压方法，在实现高应力巷道围岩应力释放、转移，改善巷道围岩应力状态目标的同时，使所提供的爆破能量的大小可控，从而极大地减少、或杜绝传统爆破的有害效应。

技术方案：本发明的高应力巷道围岩液相等离子体爆破卸压方法，包括如下步骤：

1)对欲实施卸压爆破的巷道进行检查和清理准备工作，按照设计的位置、角度、卸压孔直径和深度在巷道帮部一侧、两侧、或巷道的底板施钻，钻凿卸压孔；

2)用木棍把与卸压孔直径和深度相当的塑料袋轻轻送入卸压孔中，塑料袋的开口端置于卸压炮孔口外；

3)将连接于电解质溶液储液罐的橡胶软管插入卸压孔里的塑料袋中，打开输液阀门，向卸压孔中的塑料袋内注入电解质溶液，待液面距离孔口60-80cm时，停止注液并收回软管；