[发明专利]一种静力破岩柔性套筒装药法

说明书

一种静力破岩柔性套筒装药法，属于静态胀裂剂破岩装药法技术领域，可解决静态胀裂剂在煤矿井下实际破岩应用中遇到的有裂隙发育被破碎岩体漏浆导水问题，在钻孔内放置卷状的柔性套筒，打开柔性套筒的外露端头并把封孔器放入柔性套筒内，柔性套筒外露端、封孔器外露端与钻孔孔口齐平，当封孔器封孔后向柔性套筒内注入配制好的静态胀裂剂浆液，卷状柔性套筒在静态胀裂剂浆液推动作用下自动展开，柔性套筒径向与钻孔壁完全贴合，柔性套筒轴向向钻孔孔底方向延伸，直至柔性套筒卷轴端到达孔底且钻孔被静态胀裂剂浆液充满。本发明解决了静态胀裂剂实际破岩应用中遇到的有裂隙发育被破碎岩体漏浆导水问题，达到了防止裂隙漏浆导水的目的。

技术领域

本发明属于静态胀裂剂破岩装药法技术领域，具体涉及一种用于钻孔壁完整性差，防止钻孔壁裂隙漏浆导水的静力破岩柔性套筒装药法。

背景技术

静态胀裂剂破岩工艺是按设计要求在被破碎岩体上钻孔，并向孔内装填按最佳水灰比配制的静态胀裂剂浆液，其作用原理是静态胀裂剂的主要成分CaO与浆液中的水发生水化反应生成Ca(OH)₂，反应后体积增大约2～3倍，在钻孔内凝结形成具有膨胀压力的弹性柱体，弹性柱体体积膨胀产生的膨胀压力作用在钻孔壁上，使钻孔周围被破碎岩体径向受到压应力作用，切向受到拉应力作用，当切向拉伸应力超过被破碎岩体的抗拉强度时，被破碎岩体内产生裂纹进而导致破碎。由于静态胀裂破岩技术是一个缓慢的化学水化反应和能量积聚过程，整个破岩过程无振动、无飞石、无火焰，安全可靠且施工无需审批，逐渐成为煤矿井下传统炸药火工品的替代物。

煤矿井下有裂隙发育的被破碎岩体所需的破碎力不需要太大，而且高瓦斯矿井严格限制炸药等火工品的使用，在考虑节约成本和安全的情况下，不必要使用传统炸药等火工品，因此可选用静态胀裂剂静力破岩技术。在煤矿井下应用静态胀裂破岩技术虽然消除了传统炸药火工品破岩时伴随的振动、飞石、火焰等危险因素，但煤矿井下有些需要进行破碎的岩体受到了采掘扰动影响，岩体内部存在不同程度的裂隙，有些裂隙相互贯通并延伸到自由空间。当在受采掘扰动影响的岩体内应用静态胀裂剂静力破岩技术时，相互贯通并延伸到自由空间的裂隙形成了导浆导水通道，较大的导浆裂隙通道使浆液流入自由空间，不仅浪费材料，而且恶化工作空间；较小的导水裂隙通道使配制好浆液中的水分流失，浆液水灰比减小，即浆液不是按照实验得出的最佳水灰比反应，膨胀压力随水灰比的减小而减小，从而影响水化反应时间和实际破岩效果。

在公开文献中，针对在有导浆导水裂隙的岩体中应用静态胀裂剂破岩技术时，没有详细说明如何防止漏浆导水，对于煤矿井下在有裂隙发育的被破碎岩体使用静态胀裂剂静力破岩技术时，存在裂隙漏浆导水问题，不仅浪费材料，增加破岩成本，恶化工作环境，而且影响实际破岩效果，使静力破岩技术的使用范围受到一定限制，制约静力破岩技术的推广应用。

为了解决静态胀裂剂在煤矿井下实际破岩应用中遇到的有裂隙发育被破碎岩体漏浆导水问题，迫切需要寻求一种对于有裂隙发育的被破碎岩体防止裂隙漏浆导水的装药方法。

发明内容

本发明针对在有裂隙发育的被破碎岩体使用静态胀裂剂静力破岩技术时配制好的静态胀裂剂浆液发生裂隙漏浆导水的问题，提供一种应用于煤矿井下受采掘扰动存在相互贯通并延伸到自由空间的裂隙的被破碎岩体使用静态胀裂剂静力破岩技术的柔性套筒装药方法。

本发明采用如下技术方案：

一种静力破岩柔性套筒装药法，包括如下步骤：