[发明专利]一种工作面通过火成岩侵入区的方法

权利要求书

1.一种工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：以化学溶液为介质，在火成岩侵入区合理布置钻孔，将特殊溶液注入钻孔并作为高压电脉冲的传播介质，利用高压电脉冲在钻孔内壁产生大量裂纹，并且在高压电脉冲和溶液压力的作用下使裂纹不断扩展形成裂缝，同时溶液与火成岩发生化学反应，使火成岩岩体破碎、软化，工作面直接通过火成岩侵入区。

2.根据权利要求1所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，通过物探确定火成岩侵入区的厚度、位置和边界，并钻孔取芯，在火成岩侵入区合理布置钻孔；

步骤二，对所取火成岩岩芯经行岩石力学和物理力学实验，得到火成岩的单轴抗压和抗拉强度，采用重量法、滴定法和原子吸收法确定火成岩化学成分及含量，通过X射线衍射得到其火成岩主要矿物成分；

步骤三，根据火成岩化学成分和矿物成分，配制含有能与该岩石发生反应的化学溶液，结合不同时间，不同浓度化学溶液为介质条件下，不同强度电脉冲试验后火成岩试件的强度测试结果对所配溶液进行优化；

步骤四，根据物探结果，确定火成岩侵入区的钻孔布置及参数和注液量，将粒径为1～15mm的硬质颗粒与所配溶液混合，通过注液设备将其注入钻孔；

步骤五，将放电电极和传输电缆送入钻孔，并用封堵装置将钻孔经行封堵；根据物探得到的火成岩岩层厚度和钻孔位置选取合理强度的高压电脉冲和脉冲作用点，使火成岩岩体达到最好的破裂软化效果。

3.根据权利要求2所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：所述步骤一中，从回风顺槽一侧，按水平方向布置一排钻孔，孔的间距h为煤层开采厚度的三分之一，孔直径d=75～100mm，孔高度为开采煤层厚度的二分之一；钻孔的角度与煤层倾角相同，孔底部距煌斑岩侵入区在进风顺槽一侧边界的距离为煤层开采厚度的三分之一。

4.根据权利要求3所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：所述钻孔的孔径为75mm，孔间距为500mm。

5.根据权利要求2所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：所述步骤二中采用重量法，滴定法和原子吸收以及X射线衍射试验充分了解火成岩的矿物成分，化学成分及含量，在此基础上选配化学溶液，通过实验室试验掌握该化学溶液对火成岩的软化机理，并通过设计不同浓度的化学溶液为介质的电脉冲模拟试验，得到以不同时间、不同浓度的化学溶液为介质条件下，不同强度电脉冲试验后火成岩试件的单轴抗压、抗拉强度的变化规律。

6.根据权利要求5所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：所述化学溶液为质量浓度为5%～7%的HCl、HF或二者的混合溶液。

7.根据权利要求2所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：所述步骤四中的硬质颗粒为石英砂，其用量为钻孔中所加入化学溶液体积的5～10%。

8.根据权利要求2所述的工作面通过火成岩侵入区的方法，其特征在于：所述步骤五中，高压电脉冲作用点按由钻孔底部至顶部每隔500mm分布，作用强度为：冲击波峰值压力>100MPa,放电电压30kV，装置储能4.5kJ，电源功率<2000W，工作频率5～10次/min，供电电压为200V/50Hz。