[发明专利]用于采煤工作面上覆坚硬顶板弱化的水压爆破施工方法

说明书

本发明公开了一种用于采煤工作面上覆坚硬顶板弱化的水压爆破施工方法，涉及煤矿技术领域，其技术方案要点是：包括以下步骤：S1、确定实施水压爆破的目标层位；S2、布置水压爆破致裂钻孔位点；S3、钻取水压爆破致裂钻孔；S4、安装水压爆破组件；S5、连接各个水压爆破致裂钻孔对应的传爆导线，对采煤工作面上覆坚硬顶板实施水压爆破弱化；S6、随着采煤工作面的推进，重复步骤S1至S5。该施工方法采用水压爆破的方法弱化采煤工作面上覆的坚硬顶板，能够根据确定的弱化目标层，采用水压爆破钻孔自动安装装置自动将聚能管、乳化炸药和水袋安装于炮孔内，简化了爆破施工量，提高了爆破施工效率，缩短了灾害治理周期。

技术领域

本发明涉及煤矿技术领域，更具体地说，它涉及用于采煤工作面上覆坚硬顶板弱化的水压爆破施工方法。

背景技术

煤矿开采的采场上覆坚硬顶板的灾变特征及预控技术一直是采矿安全领域的研究热点。开采上覆存在坚硬顶板的煤层时，会形成异乎寻常的剧烈来压。高位坚硬顶板岩层的破断失稳引发的采场应力场、覆岩空间结构演化更加复杂，大规模高强度的开采扰动不仅导致垮落带范围覆岩剧烈运动，而且会使上覆采空区空间平衡结构进一步失稳，从而形成采空区顶板岩层大面积强矿压显现，甚至诱发冲击地压、煤与瓦斯突出等煤岩动力灾害。因此，在煤矿长壁工作面开采中必须对高位坚硬顶板进行弱化处理，缩短来压步距。

目前，关于煤矿采煤工作面上覆坚硬顶板弱化的措施主要集中在对距离煤层50m范围以内的中低位坚硬顶板岩层的控制，其控制方法主要有超前工作面煤壁深孔爆破预裂顶板、顶板注水弱化、深浅孔联合爆破等。相对于高压水致裂、顶板注水弱化等技术方法水压爆破技术具有工艺相对简单、能量传递效率高、时间短、效率高、投入小。

综上，本发明旨在提供一种用于采煤工作面上覆坚硬顶板弱化的水压爆破施工方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于采煤工作面上覆坚硬顶板弱化的水压爆破施工方法，该施工方法采用水压爆破的方法弱化采煤工作面的上覆坚硬顶板，能够根据确定的弱化目标层，采用水压爆破钻孔自动安装装置自动将聚能管、乳化炸药和水袋安装于炮孔内，简化了爆破施工量，提高了爆破施工效率，缩短了灾害治理周期。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种用于采煤工作面上覆坚硬顶板弱化的水压爆破施工方法，包括以下步骤：

S1、确定实施水压爆破的目标层位；

S2、布置水压爆破致裂钻孔位点，根据步骤S1，在采煤工作面两侧顺槽顶端的伪顶底面间隔布置多个水压爆破致裂钻孔位点，并设计水压爆破致裂钻孔的轨迹参数；

S3、钻取水压爆破致裂钻孔，根据步骤S2中布置的水压爆破致裂钻孔位点和水压爆破致裂钻孔的轨迹参数，采用钻孔设备钻取多个水压爆破致裂钻孔；

S4、安装水压爆破组件，针对各个水压爆破致裂钻孔，确定水压爆破致裂钻孔内的弱化目标层位置，采用水压爆破钻孔自动安装装置将聚能管安装于水压爆破致裂钻孔内，然后根据确定的弱化目标层位置，将乳化炸药和水袋间隔安装于聚能管内，且聚能管的传爆导线延伸出水压爆破致裂钻孔外，然后对水压爆破致裂钻孔进行封孔操作；

S5、连接各个水压爆破致裂钻孔对应的传爆导线，进行起爆工作，对采煤工作面上覆坚硬顶板实施水压爆破弱化；

S6、随着采煤工作面的推进，重复步骤S1至S5。