[发明专利]基于地应力诱导效应的深部高应力岩巷中深孔高效掏槽爆破方法

权利要求书

1.一种深部高应力岩巷中深孔高效掏槽爆破方法，其特征在于，包括步骤：

在待掘进岩巷原位临空面开展地应力爆破测试，获取所述待掘进岩巷原位所处地层岩体的地应力、爆炸应力波及围岩夹制力协同作用下的裂纹分布状态；

根据所述裂纹分布状态在所述待掘进岩巷的临空面布设掏槽孔网；

基于所述掏槽孔网实施掏槽爆破；

所述在待掘进岩巷原位临空面开展地应力爆破测试，获取所述待掘进岩巷原位所处地层岩体的地应力、爆炸应力波及围岩夹制力协同作用下的裂纹分布状态包括：在所述待掘进岩巷的临空面至少钻凿一个与掏槽孔相同深度的测试炮孔，所述测试炮孔直径与所述掏槽孔相同；

在所述测试炮孔内装入与所述掏槽孔等量且相同装药方式的炸药，并置入雷管，堵塞炮孔；

利用起爆器起爆所述雷管，并经所述雷管引爆炸药；

炸药爆炸后，基于爆炸应力波、深部地应力及测试炮孔周围围岩夹制力的协同作用，使所述测试炮孔周边岩体发生破碎并形成裂纹；

根据临空面表面可见裂纹，确定在垂直炮孔轴向的岩体剖面上的所述裂纹分布状态；

所述垂直炮孔轴向的岩体剖面包含临空面表面；所述根据临空面表面可见裂纹，确定在垂直炮孔轴向的岩体剖面上的所述裂纹分布状态包括：

以所述测试炮孔为中心，确定向四周延伸的裂纹长度；

用喷漆、记号笔或电子扫描仪将所述裂纹长度的端点相连勾勒或绘制出临空面表面的裂纹分布轮廓，形成相应的裂纹外围包络线；

所述根据所述裂纹分布状态在所述待掘进岩巷的临空面布设掏槽孔网包括：根据所述裂纹外围包络线的形状及大小在所述待掘进岩巷的临空面布设掏槽孔网；

所述裂纹外围包络线的形状为椭圆形，所述裂纹外围包络线的大小以其长轴和短轴表示；所述根据所述裂纹外围包络线的形状及大小在所述待掘进岩巷的临空面布设掏槽孔网包括：

至少布设第一组掏槽孔，所述第一组掏槽孔至少布设4个，分别为第一掏槽孔、第二掏槽孔、第三掏槽孔及第四掏槽孔，所述第一掏槽孔、第二掏槽孔、第三掏槽孔及第四掏槽孔与所述测试炮孔直径、孔深、装药方式及装药量相同；

按照第一掏槽孔起爆后的裂纹外围包络线分别与第二掏槽孔及第三掏槽孔分别起爆后的裂纹外围包络线至少存在相切或相交部分、第二掏槽孔起爆后的裂纹外围包络线与第三掏槽孔起爆后的裂纹外围包络线至少存在相切或相交部分、第四掏槽孔起爆后的裂纹外围包络线分别与第二掏槽孔及第三掏槽孔分别起爆后的裂纹外围包络线至少存在相切或相交部分，布设所述第一掏槽孔、第二掏槽孔、第三掏槽孔及第四掏槽孔，用于形成第一掏槽区域；

沿炮孔轴向上、垂直于所述炮孔轴向的岩体剖面上的所述裂纹外围包络线的形状一致；所述根据临空面表面可见裂纹，确定在垂直炮孔轴向的岩体剖面上的所述裂纹分布状态还包括：确定沿炮孔轴向上、垂直于所述炮孔轴向的岩体剖面上的所述裂纹外围包络线的大小；

根据得到沿炮孔轴向上、垂直于所述炮孔轴向的岩体剖面上的所述裂纹外围包络线的形状及大小确定出地应力、爆炸应力波和围岩夹制作用综合作用下的单孔爆破裂纹三维分布状态；

所述第二掏槽孔与第三掏槽孔分别斜向所述第一掏槽区域的中心钻设，所述第二掏槽孔的孔底与第三掏槽孔的孔底之间的中心距小于或等于所述孔底裂纹外围包络线的短轴长度；

所述第一掏槽孔的孔底与第四掏槽孔的孔底之间的中心距小于等于所述孔底裂纹外围包络线的长轴长度的倍。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一掏槽孔与第四掏槽孔关于第二掏槽孔与第三掏槽孔的中心连线对称设置。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一掏槽孔与第四掏槽孔之间的中心距第二掏槽孔与第三掏槽孔之间的中心距l₂≤b，第一掏槽孔与第二掏槽孔之间的中心距、第一掏槽孔与第三掏槽孔的中心距、第二掏槽孔与第四掏槽孔之间的中心距、第三掏槽孔与第四掏槽孔之间的中心距均要满足其中，a为所述临空面表面的裂纹外围包络线的长轴长度，b为所述临空面表面的裂纹外围包络线的短轴长度。