[发明专利]一种用于煤矿井下深孔静力破岩法

摘要

一种用于煤矿井下深孔静力破岩法是根据被破岩体的普氏硬度系数，在被破岩体上按不同结构布设主孔和辅孔，其主孔和辅孔的参数包括孔径、孔距、孔深和孔角度，并按注浆法或药卷法在主孔内装填胀裂剂并封孔，辅孔内不装填胀裂剂，充当人为自由面释放膨胀压力并引导裂纹的发生和发展；当多排孔布置时，等间距布设主孔与辅孔。本发明解决了在煤矿井下使用胀裂剂对处于三轴应力状态下的天然岩体进行深孔破岩，该方法安全、温和、可控有效，尤其适用于高瓦斯矿井。

主权项

一种用于煤矿井下深孔静力破岩法，其所述破岩法是按下列步骤进行的：（1）根据被破岩体的普氏硬度系数（f），在被破岩体上按不同结构布设主孔和辅孔：当被破岩体是软岩f≤4时，按主辅直线结构布孔；当被破岩体是中硬岩4＜f≤8时，按主辅菱形结构布孔；当被破岩体是硬岩f＞8时，按主辅五花结构布孔；（2）按孔径35～50mm，孔距a=q2(t)/[π(0.025σc+0.0014)2]，式中，σc为被破岩体的单轴抗压强度，q(t)为胀裂剂随时间变化产生的膨胀压力；孔深是按被破岩体深度减去1m计算；孔角度是孔轴线与水平面的夹角，取25°～45°，主孔和辅孔角度相同；（3）在主孔内装填胀裂剂，其装填方式按注浆法或药卷法装填，单孔装填时间小于30分钟；注浆法利用注浆泵通过封孔器向主孔内注浆，药卷法将胀裂剂装入长0.5m，直径比主孔直径小10mm的透水袋中，浸水后装入主孔内并封孔；（4）注浆法单孔装填胀裂剂量按下面公式计算：Q=K1π(Φ/2)2(H‑h)式中：K1为注浆损失系数1.1～1.2；Φ为钻孔直径，单位m；H为孔深，单位m；h为封孔长度，0.5m；Q为胀裂剂浆体量，单位m3；药卷法单孔装填胀裂剂量按下面公式计算：Q=K2π(φ/2)2(H‑h)式中：K2为装药不耦合系数，Φ/φ；Φ为钻孔直径，φ为药卷直径，单位m；H为孔深，单位m；h为封孔长度，0.5m；Q为胀裂剂浆体量，单位m3；（5）当多排孔布置时，等间距布设主孔与辅孔，相邻排距按下面公式计算：L=20kΦ式中：L为同方向孔排距，单位m；Φ为孔口直径，单位m；k为钻孔密度调整系数0.8～1。