[发明专利]一种处理综采工作面过断层的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术，尤其涉及一种处理综采工作面过断层的方法及装置。

背景技术

煤矿形成条件的复杂性，导致了煤层赋存条件不稳定，采煤工作面将不可避免地会遇见较硬的断层(坚硬岩层)等地质构造，而综合机械化采煤工作面一直存在着“怕硬”的问题，一旦遇到断层等坚硬的地质构造带时，生产效率会受到很大影响。

目前，针对综采工作面过断层(坚硬岩层)的处理办法，普遍采用静态破碎剂破岩法和浅孔爆破破岩法，其中，静态破碎剂破岩法是将预先配好的静态破碎剂浆体灌入断层中开设的破碎孔中，利用静态破碎剂浆体的高膨胀性能，在破碎孔中进行化学反应膨胀，从而将岩体破碎。但该方法在实际使用过程中，由于静态破碎剂的反应速度受温度、湿度等环境条件的影响以及岩层岩体强度各异，使得静态破碎剂的反应速度以及达到预期破岩效果的时间不易控制；进一步地，对于普氏系数较高的岩体，静态破碎剂破岩效果较差，较硬的岩层一般需要进行二次作业，使得综采工作面过断层所需的时间长、效率低。

浅孔爆破破岩法在我国矿山生产中应用较多、技术成熟，当断层跨度较小时，该方法能够较好地进行岩层破碎，但当跨度较大的地质构造出现时，浅孔法的局限性就会非常突出，首先，在爆破过程中，需要拆除综采设备或对综采设备进行安全防护以避免对综采设备的损坏，接着，利用打眼工具进行打眼形成浅炮孔，然后，往浅炮孔中装药、爆破，再用采煤机装载，最后，在爆破完成后，需要再安装拆除的综采设备或解除综采设备的安全防护，该方法使得综采工作面过断层的交替作业时间长，进一步地，由于浅孔爆破破岩深度有限，对于跨度较大的坚硬岩层，也使得整个工序循环次数增加、时间加长，作业强度增大，开采效率低。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种处理综采工作面过断层的方法及装置，提升综采工作面开采效率。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种处理综采工作面过断层的方法，包括：

在采煤过程中遇到的坚硬岩层，对采煤工作面推进过程中遇到的断层或坚硬岩层，用深孔松动定向断裂爆破方法进行破碎。

本发明实施例提供的处理综采工作面过断层的方法，通过在综采工作面上部接近顶板处布置预裂炮孔，在综采工作面钻孔布置中深炮孔，预裂炮孔先于中深炮孔起爆，减弱主爆区炮孔爆破后应力波向顶板岩石的传播，减少对顶板岩石的损伤破坏；在爆破过程中只需进行简单的安全防护，即可有效避免对综采设备的损坏，同时缩短综采工作面过断层的交替作业时间，提升开采效率。

另一方面，本发明实施例提供一种处理综采工作面过断层的装置，包括：中深孔设置模块、预裂炮孔设置模块、装药模块以及起爆控制模块，其中，

中深炮孔设置模块，用于在断层宽度超过预先设置的断层宽度阈值且断层为坚硬岩层时，在综采工作面布置中深孔；

预裂炮孔设置模块，用于在综采工作面上部接近顶板处布置预裂炮孔，所述预裂炮孔间距小于于所述中深孔间距；

装药模块，分别用于对中深孔和预裂孔进行装药，以使所述预裂孔爆破后形成的断裂面减弱主爆区爆破后应力波向顶板岩石的传播并阻断向顶板岩层延伸的裂缝，所述中深孔爆破后岩体松而不散、裂而不飞；

起爆控制模块，用于控制预裂炮孔先于中深孔起爆。

本发明实施例提供的处理综采工作面过断层的装置，通过预裂炮孔设置模块在综采工作面上部接近顶板处布置预裂炮孔，中深孔设置模块在综采工作面布置中深孔，起爆控制模块控制预裂炮孔先于中深孔起爆，可以减弱主爆区爆破后应力波向顶板岩石的传播，减少对顶板岩石的损伤破坏，有效避免对综采设备的损坏，使得综采工作面过断层的交替作业时间短，有效提升开采效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例处理综采工作面过断层的方法流程示意图；

图2为本发明实施例在综采工作面上设置深炮孔以及预裂炮孔的示意图；

图3为本发明实施例处理综采工作面过断层的装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。