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专利号: 2021108416316
申请人: 中国矿业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 土层或岩石的钻进;采矿
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种采煤工作面坚硬顶板分区高低位组合预裂爆破的方法,其特征在于,具体步骤为:

A、选择所需进行预裂爆破的工作面,沿该工作面推进方向将其切眼和停采线之间的工作面等分成多个分区,每个分区的长度为lm;

B、选择每个分区长度lm/2位置的两顺槽分别向巷道顶板上方采用钻孔取芯进行测试,从而确定各个分区巷道顶板上方不同层位岩层的厚度和物理力学参数;

C、根据测试结果,选择单层厚度超过10m、单轴抗压强度超过60MPa的岩层为坚硬岩层,确定各个分区巷道顶板上方存在坚硬岩层的位置,并得出各个坚硬岩层的顶板距离巷道顶板的垂直距离HN及其厚度hN;从而确定预裂爆破的对象;

D、在巷道顶板上方存在坚硬岩层的多个分区中选择最靠近切眼位置的分区,在该分区内沿工作面推进方向在两顺槽内均布设多个爆破孔组,在同一顺槽内相邻爆破孔组之间的间距为10~25m,先将其中一个爆破孔组从所在顺槽的巷道顶板生产帮侧向工作面上方打设,多个爆破孔在同一垂面上呈扇形布置,每组内的爆破孔数量与该分区上方坚硬岩层的数量相同,设爆破孔数量为N,每个爆破孔长度为LN,同组内各个爆破孔的孔径均为φ,该组内每个爆破孔的施工角度为αN,每个爆破孔的装药长度为lN;其中,每个爆破孔的长度LN为巷道顶板至坚硬岩层顶板的垂直距离HN与各个爆破孔施工角度αN正弦值的比值,即LN=HN/sinαN,每个爆破孔的装药长度lN为各个坚硬岩层厚度hN与各个爆破孔施工角度αN正弦值的比值,即lN=hN/sinαN;从而确定该爆破孔组内各个爆破孔的施工参数,进而完成该组爆破孔的施工,重复多次上述爆破孔组施工参数确定的过程,从而完成该分区两顺槽内的各个爆破孔组施工;最后对该分区巷道顶板上方的坚硬岩层实施预裂爆破;

E、重复多次步骤D,分别完成各个分区存在坚硬岩层的预裂爆破,从而完成工作面上方的坚硬顶板预裂爆破工作。

2.根据权利要求1所述的一种采煤工作面坚硬顶板分区高低位组合预裂爆破的方法,其特征在于,所述步骤A中的lm为100~300m。

3.根据权利要求1所述的一种采煤工作面坚硬顶板分区高低位组合预裂爆破的方法,其特征在于,所述步骤B中各个分区巷道顶板上方进行钻孔取芯的垂直高度为100m。

4.根据权利要求1所述的一种采煤工作面坚硬顶板分区高低位组合预裂爆破的方法,其特征在于,所述步骤D中,同一分区中两顺槽内各自的爆破孔组数量相同,且一一对应,两顺槽内相互对应的两个爆破孔组、以该分区沿工作面推进方向的中心线对称布置;爆破孔施工角度αN的范围为30°~75°,孔径φ范围为60~90mm。