一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及礦山支護(hù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]一種具有弱沖擊傾向的煤體強(qiáng)度高，節(jié)理裂隙發(fā)育，加之地應(yīng)力等因素的影響，掘進(jìn)巷道出現(xiàn)強(qiáng)烈的礦壓顯現(xiàn)，巷道成形極差，片冒嚴(yán)重，出現(xiàn)高頂、尖洞等。巷道掘進(jìn)并支護(hù)完成后，強(qiáng)烈的煤炮等動(dòng)載進(jìn)一步?jīng)_擊圍巖，造成巷道表層碎脹、深淺部均離層等大變形。由于煤層為易自燃煤層，自然發(fā)火期短，在巷道成形差的部位形成通風(fēng)渦流，通風(fēng)不暢，表層的破碎及裂隙的持續(xù)發(fā)育，氧氣充分進(jìn)入煤體內(nèi)部，使得煤層的自燃風(fēng)險(xiǎn)加劇，極易造成有害氣體超標(biāo)甚至自燃。在此種背景下，動(dòng)力顯現(xiàn)強(qiáng)烈、應(yīng)力釋放時(shí)間長(zhǎng)，支護(hù)操作難度大，巷道的掘進(jìn)速度較慢，安全性差，后期有害氣體易超標(biāo)，自燃風(fēng)險(xiǎn)加大。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0004]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何改善巷道的成形和作業(yè)危險(xiǎn)性，減小巷道受動(dòng)載的沖擊程度和變形量，降低或消除煤層自然發(fā)火的風(fēng)險(xiǎn)。
[0005]( 二)技術(shù)方案
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在巷道斷面上的多個(gè)超前大直徑鉆孔和多個(gè)松動(dòng)爆破孔，每個(gè)所述松動(dòng)爆破孔設(shè)置在與其相鄰的多個(gè)所述超前大直徑鉆孔的中部位置。
[0007]其中，所述超前大直徑鉆孔的數(shù)量可以為6-10個(gè)，優(yōu)選排成兩排且每排的數(shù)量相等。
[0008]其中，所述超前大直徑鉆孔的直徑為10mm以上，長(zhǎng)度為60m以上。
[0009]其中，所述松動(dòng)爆破孔的數(shù)量為2-4個(gè)。
[0010]其中，所述松動(dòng)爆破孔的長(zhǎng)度為8-10m。
[0011]其中，所述松動(dòng)爆破孔的直徑為32mm以上，與所述超前大直徑鉆孔的直徑成比例，比例范圍為1:3?5。
[0012]其中，所述松動(dòng)爆破孔的裝藥量至少為2Kg，藥的封孔長(zhǎng)度至少為1.5m。
[0013]其中，每一次的掘進(jìn)距離小于等于所述松動(dòng)爆破孔的長(zhǎng)度。
[0014](三)有益效果
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]本實(shí)用新型提供的一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，采用超前大直徑鉆孔和松動(dòng)爆破孔相結(jié)合的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，采取超前卸壓釋放并轉(zhuǎn)移高應(yīng)力，提前釋放部分集中應(yīng)力并將應(yīng)力峰值區(qū)向深部轉(zhuǎn)移，改善巷道的成形、減緩動(dòng)載沖擊對(duì)操作人員的心理震懾和已形成支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞、減小巷道的總體變形。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)的整體剖視圖；
[0018]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0019]圖中:超前大直徑鉆孔；2:松動(dòng)爆破孔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)例用于說(shuō)明本實(shí)用新型，但不用來(lái)限制本實(shí)用新型的范圍。
[0021]在本實(shí)用新型的描述中，需要說(shuō)明的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0022]此外，在本實(shí)用新型的描述中，除非另有說(shuō)明，“多個(gè)”、“多根”、“多組”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0023]如圖1和圖2所示，為本實(shí)用新型提供的一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，在掘進(jìn)迎頭壓力顯現(xiàn)強(qiáng)烈的情況下，采取超前卸壓釋放并轉(zhuǎn)移高應(yīng)力，其包括設(shè)置在巷道斷面上的多個(gè)超前大直徑鉆孔I和多個(gè)松動(dòng)爆破孔2，每個(gè)所述松動(dòng)爆破孔2設(shè)置在其相鄰的多個(gè)所述超前大直徑鉆孔I的中部位置，以對(duì)該松動(dòng)爆破孔2周圍的超前大直徑鉆孔I區(qū)域進(jìn)行爆破，充分利用其形成的自由面，大大提高了爆破效果，爆破對(duì)前方圍巖進(jìn)行了二次破壞，降低煤層儲(chǔ)存能量的能力，增加了前方圍巖變形的補(bǔ)償空間，進(jìn)一步提高卸壓效果，減小巷道受動(dòng)載的沖擊程度和變形量；從而改善巷道的成形和作業(yè)危險(xiǎn)性，降低或消除煤層自然發(fā)火的風(fēng)險(xiǎn)。
[0024]根據(jù)巷道斷面大小，布置所述超前大直徑鉆孔I的數(shù)量可以為6-10個(gè)，優(yōu)選排成兩排且每排的數(shù)量相等。所述超前大直徑鉆孔I的直徑為10mm以上，長(zhǎng)度為60m以上。大直徑鉆孔完成后，每掘進(jìn)一段，進(jìn)行一次松動(dòng)爆破。卸壓后巷道掘進(jìn)時(shí)迎頭圍巖應(yīng)力環(huán)境改善，成形趨好，較少或不出現(xiàn)高頂、頂角尖洞等不規(guī)則形狀，實(shí)現(xiàn)正常通風(fēng)。且超前卸載掉部分壓力后，已完成的支護(hù)巷道受到的動(dòng)載沖擊減少，巷道變形可以控制，降低了支護(hù)成本和維護(hù)成本。
[0025]根據(jù)巷道斷面和大直徑鉆孔的密度確定爆破孔數(shù)量，所述松動(dòng)爆破孔2的數(shù)量一般情況下為2-4個(gè)。所述松動(dòng)爆破孔2的長(zhǎng)度為8-10m。所述松動(dòng)爆破孔2的直徑為32mm以上，與所述超前大直徑鉆孔I的直徑成比例，比例范圍可以為1:3?5。
[0026]優(yōu)選地，所述松動(dòng)爆破孔2的裝藥量至少為2Kg，藥的封孔長(zhǎng)度至少為1.5m，以便于能夠?qū)崿F(xiàn)充分的爆破效果。
[0027]優(yōu)選地，每一次的掘進(jìn)距離小于等于所述松動(dòng)爆破孔2的長(zhǎng)度，以留有余量，便于下一次爆破。
[0028]本實(shí)用新型的操作步驟為:1、根據(jù)煤層斷面的大小依次打設(shè)多個(gè)超前大直徑鉆孔
I;2、在幾個(gè)超前大直徑鉆孔I的中心打設(shè)一個(gè)松動(dòng)爆破孔2，進(jìn)行松動(dòng)爆破；3、掘進(jìn)作業(yè)，掘進(jìn)距離不超過(guò)松動(dòng)爆破孔2的長(zhǎng)度；4、打設(shè)第二輪次松動(dòng)爆破孔2并爆破，降低煤體儲(chǔ)存能量的能力，增加前方圍巖變形的補(bǔ)償空間，進(jìn)一步提高卸壓效果；5、第二輪次掘進(jìn)作業(yè)，掘進(jìn)距離不超過(guò)松動(dòng)爆破孔2的長(zhǎng)度；6、依次循環(huán)，直至掘進(jìn)距離達(dá)到超前大直徑鉆孔I的長(zhǎng)度，結(jié)束本次卸壓和掘進(jìn)；7、相同程序進(jìn)行下一次的卸壓和掘進(jìn)。
[0029]本實(shí)用新型卸壓能提前釋放部分集中應(yīng)力并將應(yīng)力峰值區(qū)向深部轉(zhuǎn)移，改善巷道的成形、減緩動(dòng)載沖擊對(duì)操作人員的心理震懾和已形成支護(hù)結(jié)構(gòu)的破壞、減小巷道的總體變形。
[0030]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括設(shè)置在巷道斷面上的多個(gè)超前大直徑鉆孔和多個(gè)松動(dòng)爆破孔，每個(gè)所述松動(dòng)爆破孔設(shè)置在與其相鄰的多個(gè)所述超前大直徑鉆孔的中部位置。
2.如權(quán)利要求1所述的用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超前大直徑鉆孔的數(shù)量為6-10個(gè)，排成兩排且每排的數(shù)量相等。
3.如權(quán)利要求2所述的用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述超前大直徑鉆孔的直徑為10mm以上，長(zhǎng)度為60m以上。
4.如權(quán)利要求3所述的用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述松動(dòng)爆破孔的數(shù)量為2-4個(gè)。
5.如權(quán)利要求4所述的用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述松動(dòng)爆破孔的長(zhǎng)度為8-10m。
6.如權(quán)利要求5所述的用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述松動(dòng)爆破孔的直徑為32mm以上，與所述超前大直徑鉆孔的直徑成比例，比例范圍為1:3?5。
7.如權(quán)利要求6所述的用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述松動(dòng)爆破孔的裝藥量至少為2Kg，藥的封孔長(zhǎng)度至少為1.5m。
8.如權(quán)利要求7所述的用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其特征在于，每一次的掘進(jìn)距離小于等于所述松動(dòng)爆破孔的長(zhǎng)度。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及礦山支護(hù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種用于巷道超前壓力釋放的復(fù)合卸壓結(jié)構(gòu)，其包括設(shè)置在巷道斷面上的多個(gè)超前大直徑鉆孔和多個(gè)松動(dòng)爆破孔，每個(gè)所述松動(dòng)爆破孔設(shè)置在其相鄰的多個(gè)所述超前大直徑鉆孔的中部位置，所述超前大直徑鉆孔的數(shù)量為6-10個(gè)，排成兩排且每排的數(shù)量相等，所述松動(dòng)爆破孔的數(shù)量大于等于2個(gè)。本實(shí)用新型能夠改善巷道的成形和作業(yè)危險(xiǎn)性，減小巷道受動(dòng)載的沖擊程度和變形量。
【IPC分類】E21D9-14
【公開(kāi)號(hào)】CN204267040
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420615967
【發(fā)明人】褚曉威, 李穎飛, 談國(guó)強(qiáng), 吳擁政, 張成軍, 雷學(xué)義, 方云龍, 周峰
【申請(qǐng)人】潞安新疆煤化工（集團(tuán)）有限公司, 天地科技股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年10月22日