CN115930709A 审中 基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法
1.基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,选取实施分段割缝的爆破目标岩层,通过爆破目标岩层确定爆破孔Ki参数和爆破孔分段割缝参数,基于爆破孔Ki参数和爆破孔分段割缝参数进行施工得到爆破孔Ki和爆破孔分段割缝,最后爆破孔Ki内装药起爆。
2.根据权利要求1所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,包括以下步骤,
步骤1,收集样本工作面(1)数据或临近工作面(2)的数据,绘制微震事件沿垂向分布特征图,通过微震事件沿垂向分布特征图选取爆破目标岩层;
步骤2,依据步骤1选取的爆破目标岩层厚度,施工若干个不同倾角的顶板裂隙探测孔(5),将顶板裂隙探测孔(5)内返水异常点(9)之间连线,连接线为推测悬顶线(6);
步骤3,根据步骤2的顶板裂隙探测孔(5)和推测悬顶线(6)得到爆破孔数量i、倾角αi、孔间距、孔深Li和装药段长度Xi的参数;
步骤4,依据步骤3爆破孔Ki参数得到爆破孔分段割缝长度Zij、爆破孔分段割缝数量和位置关系的参数;
步骤5,依据爆破孔参数和爆破孔分段割缝参数进行施工;
步骤6,对施工完成的爆破孔内装填炸药,进行起爆。
3.根据权利要求2所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,所述步骤1样本工作面(1)数据为地质勘探钻孔和顶板取芯孔的地层数据,所述临近工作面(2)数据为回采期间微震监测数据。
4.根据权利要求2所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,所述步骤1中爆破目标岩层选取在采煤层上覆15m~60m,选取多个爆破目标岩层,记为Mn,沿样本工作面(1)垂向自上而下n=1,2,3…n,各爆破目标岩层厚度计为HMn
5.根据权利要求2所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,所述步骤3中爆破孔数量i为爆破孔Ki覆盖所有爆破目标岩层Mn;爆破孔倾角αi为30°~60°,且爆破孔倾角αi不小于相邻存在裂隙的顶板裂隙探测孔5的倾角;相邻爆破孔Ki直线距离不小于8m。
6.根据权利要求2所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,所述步骤3中爆破孔孔深Li距离推测悬顶线6不小于5m,且不超过垂向距离最高一层爆破目标岩层M1;
爆破孔Ki的装药段长度Xi计算公式如公式1所示,
Xi≤(Li×sinai-3/4×Y)/sinai(1);
式中,Li为爆破孔Ki的爆破孔孔深,Y为区段煤柱(3)的宽度,ai为爆破孔Ki的倾角角度;
爆破孔Ki的装药段覆盖所有爆破目标岩层Mn,且装药段底部距离巷道顶板垂向高度h不小于15m。
7.根据权利要求2所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,所述步骤4中爆破孔割缝长度Zij为装药段长度Xi内与实施分段割缝的目标岩层Mn,如公式2所示;
Zij=HMn/Sinai(2);
式中,i表示第i个爆破孔,j表示第i个爆破孔内第j个分段割缝段,ai为爆破孔Ki的倾角角度。
8.根据权利要求2所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,所述步骤4中爆破孔分段割缝数量为每个爆破孔Ki内爆破孔分段割缝数量为4条,且4条爆破孔分段割缝沿爆破孔Ki径向相互夹角为90°,相对爆破孔分段割缝为一组,一组爆破孔分段割缝方向与沿空巷道(4)走向平行,另一组爆破孔分段割缝方向垂直于沿空巷道(4)走向。
9.根据权利要求2所述的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法,其特征在于,所述步骤5相邻施工爆破孔Ki间距为10m~15m。
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