采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法技術

本發明專利技術涉及采礦技術領域，提出一種采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法。該方法中一面破碎一面完整瞬時脹裂器為管狀結構，且該瞬時脹裂器管體的一側具有多排通孔；該方法包括：在頂板上確定鉆孔位置并加工出鉆孔；將一面破碎一面完整瞬時脹裂器安裝在鉆孔內，并采用化學炮泥進行封孔；啟動一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂；在切頂完成后觀測鉆孔中破碎部分與完整部分交界處的切縫率；若切縫率在第一預設范圍內，則完成切頂。相較于現有技術，該方法具有安全高效簡便的特點。化學炮泥能夠防止發生爆炸，其次爆破后化學炮泥為霧狀，能夠降低粉塵濃度和有害氣體的濃度。該方法對切縫率進行測試，能夠提高切頂的精度。

The method of cutting hard top plate with one side broken and one side complete instantaneous expansion crack

【技術實現步驟摘要】
采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法
本專利技術涉及采礦
，尤其涉及一種采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法。
技術介紹
頂板預裂切縫技術是無煤柱自成巷的關鍵技術之一。目前主要采用雙向聚能拉伸爆破在頂板巖層中進行切縫。如果頂板是堅硬頂板，雙向聚能拉伸爆破后只能切出一道裂縫，使頂板垮落，但是煤層上方的頂板較為堅硬，垮落后的矸石尺寸較大，根據現場實測，最大的矸石塊度長達十幾米，這種矸石垮落后，沖擊較大，且易破壞擋桿支護結構。因此在堅硬頂板進行切頂卸壓無煤柱自動成巷時，需要使得切縫面煤壁側的頂板破碎，同時切縫面巷道側的頂板完整。目前，為了解決堅硬頂板的切頂問題，先采用炸藥聚能爆破技術，然后再在煤層上方另外打一排爆破孔，進行松動爆破。該方法施工程序多、操作麻煩，并且炸藥爆破切頂危險性較大，且審批手續復雜，浪費大量的時間。因此，有必要設計一種新的采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法。所述
技術介紹
部分公開的上述信息僅用于加強對本專利技術的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服上述現有技術切頂方法危險性大、費時費力，操作較為復雜的不足，提供一種危險性小、操作簡單的采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法。本專利技術的額外方面和優點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本專利技術的實踐而習得。根據本專利技術的一個方面，一種采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法，所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器為管狀結構，且所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器管體的一側具有多排通孔，包括：在所述頂板上確定鉆孔位置并加工出鉆孔；將所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器安裝在所述鉆孔內，并采用化學炮泥進行封孔；啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂；在切頂完成后觀測所述鉆孔中破碎部分與完整部分交界處的切縫率；若切縫率在第一預設范圍內，則完成切頂。在本公開的一種示例性實施例中，所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器包括：管體，在管體的一側管壁上開設有多個貫穿管壁的通孔；脹裂劑，固定于所述管體內部且不凸出于所述管體的兩端，所述脹裂劑能夠瞬間產生大量氣體；引發頭，設于所述脹裂劑內部，用于刺激所述脹裂劑在瞬間產生大量氣體；兩根第一引線，連接于所述脹裂劑，且伸出所述脹裂劑；電流引發裝置，連接于兩根所述第一引線，能夠與兩根所述第一引線以及所述引發頭形成閉合回路。在本公開的一種示例性實施例中，兩根所述第一引線分別從所述脹裂劑的兩端伸出，所述脹裂器還包括：第二引線，設于所述管體內壁與所述脹裂劑之間，且所述第二引線貫穿所述管體的兩端，所述第二引線、所述第一引線、所述引發頭以及所述電流引發裝置能夠形成閉合回路；其中兩個所述第一引線分別從脹裂劑兩端伸出。在本公開的一種示例性實施例中，所述脹裂劑采用塑料膜包覆，固定在所述管體內部。在本公開的一種示例性實施例中，所述管體的材料包括加有阻燃材料的PVC材料。在本公開的一種示例性實施例中，所述脹裂器還包括：耦合介質，填充于所述管體開口與所述脹裂劑之間。在本公開的一種示例性實施例中，啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂，包括：將兩個所述第一引線連接于所述電流引發裝置，并啟動所述電流引發裝置。在本公開的一種示例性實施例中，所述預設范圍大于為切縫率大于等于80％。在本公開的一種示例性實施例中，所述化學炮泥包括硅酸鈉和硫酸銨。在本公開的一種示例性實施例中，在啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂之前，還包括：檢測周邊預設距離內的瓦斯濃度，所述瓦斯濃度處于第二預設范圍內時，啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂。由上述技術方案可知，本專利技術具備以下優點和積極效果中的至少之一：本專利技術采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法，首先在頂板上確定出鉆孔位置，并加工出鉆孔，然后將一面破碎一面完整瞬時脹裂器安裝在所述鉆孔內，并采用化學炮泥進行封孔，啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂；在切頂完成后觀測所述鉆孔中破碎部分與完整部分交界處的切縫率；若切縫率在第一預設范圍內，則完成切頂。相較于現有技術，一方面，采用了一面破碎一面完整瞬時脹裂器，具有安全高效簡便的特點。另一方面，化學炮泥在工作時不會有火花產生，能夠防止發生爆炸；其次，爆破后化學炮泥為霧狀，能夠降低粉塵濃度；并且其可以降低有害氣體的濃度。再一方面，該方法對切縫率進行測試，能夠提高切頂的精度。附圖說明通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本專利技術的上述和其它特征及優點將變得更加明顯。圖1是本專利技術實施例中采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法的流程圖；圖2是本專利技術實施例中在頂板上開設鉆孔后巖層的示意圖；圖3是本專利技術實施例中鉆孔排列方式的結構示意圖；圖4是本專利技術實例中一面破碎一面完整瞬時脹裂器結構示意圖；圖5是本專利技術實施例中一面破碎一面完整瞬時脹裂器中管體的結構示意圖；圖6是圖5中沿A-A斷面的剖面圖；圖7是本專利技術實施例中一面破碎一面完整瞬時脹裂器裝入鉆孔后的截面示意圖；圖8是本專利技術實施例中多個一面破碎一面完整瞬時脹裂器串聯的原理圖；圖9是本專利技術實施例中多個一面破碎一面完整瞬時脹裂器串聯后應用于多個鉆孔的原理圖；圖10是本專利技術實施例中完成切頂之后的巖層的示意圖。圖中主要元件附圖標記說明如下：1、管體；11、通孔；2、脹裂劑；21、塑膜；3、引發頭；4、第一引線；5、第二引線；6、耦合介質；7、鉆孔；8、化學炮泥；9、電流引發裝置；91、底板；92、煤層；93、頂板；94、破碎巖體。具體實施方式現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本專利技術將全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略它們的詳細描述。本專利技術首先提供一種采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法，參照圖1所示，該采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法可以包括以下步驟：步驟S110，在所述頂板上確定鉆孔位置并加工出鉆孔；步驟S120，將所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器具安裝在所述鉆孔內，并采用化學炮泥進行封孔；步驟S130，啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂；步驟S140，在切頂完成后觀測所述鉆孔中破碎部分與完整部分交界處的切縫率；步驟S150，若所述切縫率在第一預設范圍內，則完成切頂。相較于現有技術，一方面，采用了一面破碎一面完整本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法，所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器為管狀結構，且所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器管體的一側具有多排通孔，其特征在于，包括：/n在所述頂板上確定鉆孔位置并加工出鉆孔；/n將所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器安裝在所述鉆孔內，并采用化學炮泥進行封孔；/n啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂；/n在切頂完成后觀測所述鉆孔中破碎部分與完整部分交界處的切縫率；/n若所述切縫率在第一預設范圍內，則完成切頂。/n

【技術特征摘要】
1.一種采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法，所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器為管狀結構，且所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器管體的一側具有多排通孔，其特征在于，包括：
在所述頂板上確定鉆孔位置并加工出鉆孔；
將所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器安裝在所述鉆孔內，并采用化學炮泥進行封孔；
啟動所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器進行切頂；
在切頂完成后觀測所述鉆孔中破碎部分與完整部分交界處的切縫率；
若所述切縫率在第一預設范圍內，則完成切頂。


2.根據權利要求1所述的采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法，其特征在于，所述一面破碎一面完整瞬時脹裂器包括：
管體，在所述管體的一側管壁上開設有多個貫穿管壁的通孔；
脹裂劑，固定于所述管體內部且不凸出于所述管體的兩端，所述脹裂劑能夠瞬間產生大量氣體；
引發頭，設于所述脹裂劑內部，用于刺激所述脹裂劑在瞬間產生大量氣體；
兩根第一引線，連接于所述脹裂劑，且伸出所述脹裂劑；
電流引發裝置，連接于兩根所述第一引線，能夠與兩根所述第一引線以及所述引發頭形成閉合回路。


3.根據權利要求2所述的采用一面破碎一面完整瞬時脹裂器對堅硬頂板切頂的方法，其特征在于，兩根所述第一引線分別從所述脹裂劑的兩端伸出，所述脹裂器還包括：
第二引線，設于所述管體內壁與所述脹裂劑之間，且所述第二引線貫穿所述管體的兩端，所述第二引線、所述第一引線、所述引發頭以及所述電流引發裝置能夠形成閉合回路；
其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何滿潮，張權，王炯，劉冬橋，陶志剛，
申請(專利權)人：何滿潮，
類型：發明
國別省市：北京;11