[发明专利]一种基于二氧化碳爆破的顶板深部围岩卸压方法及系统

权利要求书

1.一种基于二氧化碳爆破的顶板深部围岩卸压方法，其特征在于，包括：

获取回采工作面参数；所述回采工作面参数包括基本顶坚硬层高度、巷道护巷煤柱宽度、极限平衡区宽度、回采工作面开采高度、采空区冒落岩体碎胀系数、煤层倾角和回采工作面倾向长度；

根据所述回采工作面参数，确定爆破钻孔位置参数；所述爆破钻孔位置参数包括主体巷道侧的爆破钻孔位置参数以及停采线侧的爆破钻孔位置参数；所述爆破钻孔位置参数包括切顶高度、钻孔长度以及钻孔倾角；

根据所述爆破钻孔位置参数确定爆破钻孔；所述爆破钻孔用于放置二氧化碳致裂器；

在所述爆破钻孔处，利用所述二氧化碳致裂器发生爆破，确定顶板裂缝；

所述根据所述回采工作面参数，确定爆破钻孔位置参数，具体包括：

根据所述回采工作面参数，确定所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破钻孔位置参数；

根据所述回采工作面参数，确定所述回采工作面停采线侧的爆破钻孔位置参数；

所述根据所述回采工作面参数，确定所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破钻孔位置参数，具体包括：

利用公式确定所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破长钻孔长度；L₁为所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破长钻孔长度，h₁为所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破长钻孔的切顶高度，l为巷道护巷煤柱宽度与极限平衡区宽度之差；

利用公式确定所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破长钻孔倾角；α₁为所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破长钻孔倾角；

利用公式h₂＝0.75h₁确定所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破短钻孔的切顶高度；h₂为所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破短钻孔的切顶高度；

利用公式确定所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破短钻孔长度；L₂为所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破短钻孔长度；

利用公式确定所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破短钻孔倾角；α₂为所述回采工作面内的主体巷道侧的爆破短钻孔倾角；

所述根据所述回采工作面参数，确定所述回采工作面停采线侧的爆破钻孔位置参数，具体包括：

利用公式确定所述回采工作面停采线侧的爆破长钻孔的切顶高度；其中，h₃为所述回采工作面停采线侧的爆破长钻孔的切顶高度，M为回采工作面开采高度；k为采空区冒落岩体碎胀系数，θ为煤层倾角；

利用公式确定所述回采工作面停采线侧的爆破长钻孔长度；L₃为所述回采工作面停采线侧的爆破长钻孔长度，L为回采工作面倾向长度；

利用公式确定所述回采工作面停采线侧的爆破长钻孔倾角；α₃为所述回采工作面停采线侧的爆破长钻孔倾角；

利用公式确定所述回采工作面停采线侧的爆破短钻孔的切顶高度；h₄为所述回采工作面停采线侧的爆破短钻孔的切顶高度；

利用公式确定所述回采工作面停采线侧的爆破短钻孔长度；L₄为所述回采工作面停采线侧的爆破短钻孔长度；

利用公式确定所述回采工作面停采线侧的爆破短钻孔倾角；α₄为所述回采工作面停采线侧的爆破短钻孔倾角。

2.根据权利要求1所述的一种基于二氧化碳爆破的顶板深部围岩卸压方法，其特征在于，所述根据所述回采工作面参数，确定爆破钻孔位置参数之后，还包括：

根据所述爆破钻孔确定爆破段和未爆破段；所述未爆破段设置于所述爆破钻孔前段的围岩内；所述爆破段设于所述爆破钻孔后段的围岩内。