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              • 下載費用:20 金幣  

              一種拉桿.pdf

              摘要
              申請專利號:

              CN201010148421.0

              申請日:

              2010.04.16

              公開號:

              CN101936162A

              公開日:

              2011.01.05

              當前法律狀態:

              終止

              有效性:

              無權

              法律詳情: 未繳年費專利權終止IPC(主分類):E21C 41/16申請日:20100416授權公告日:20120418終止日期:20130416|||授權|||實質審查的生效IPC(主分類):E21C 41/16申請日:20100416|||公開
              IPC分類號: E21C41/16; E21B47/06 主分類號: E21C41/16
              申請人: 兗州煤業股份有限公司
              發明人: 黃福昌; 牟宗龍; 竇林名; 阮國強; 彭蓬
              地址: 273500 山東省濟寧市鄒城市鳧山路40號
              優先權:
              專利代理機構: 濟南魯科專利代理有限公司 37214 代理人: 馬軍
              PDF完整版下載: PDF下載
              法律狀態
              申請(專利)號:

              CN201010148421.0

              授權公告號:

              |||101936162B||||||

              法律狀態公告日:

              2014.06.04|||2012.04.18|||2011.03.02|||2011.01.05

              法律狀態類型:

              專利權的終止|||授權|||實質審查的生效|||公開

              摘要

              一種煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法,其步驟包含:①在高應力危險區巷道底板鉆孔爆破卸壓;②爆破前,在每組炮孔對應區域的煤幫檢測地壓;③爆破后,檢測炮孔間裂紋是否貫穿;并進行卸壓解危效果檢驗——再次檢測地壓,與爆破前的測量值對比,判斷卸壓效果;④若經檢驗卸壓解危效果不佳,補打鉆孔進行二輪爆破并再次進行檢驗,直至卸壓解危。本發明優點:通過爆破參數合理選擇及卸壓解危效果檢驗,爆破卸壓解危效果好,可對卸壓解危效果準確判斷,確保底板沖擊地壓有效控制與防治。炮孔貫穿直接底可充分斷底,有效破壞底板的完整性和強度。炮孔連線方式可保證起爆成功率,便于判斷瞎炮。適用于礦山掘進巷道構造應力區底板沖擊地壓防治。

              權利要求書

              1: 一種煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 包含下述步驟 : ①在巷道底板鉆孔爆破卸壓 : 在高應力危險區的層狀巷道底板 (3), 沿巷道走向每 隔 2 ~ 3m 打一個貫穿直接底厚度的炮孔, 即底板爆破鉆孔 (4), 5±1 個孔為一組, 每孔裝 1/3 ~ 1/2 鉆孔長度的炸藥, 一次同時起爆 1 ~ 2 組炮孔 ; ②爆破前, 在每組炮孔對應區域的巷道煤幫 (2) 處, 檢測地壓并記錄與地壓對應的測 量值, 以備卸壓解危效果檢驗 ; ③爆破后, 檢測炮孔孔間裂紋是否貫穿 ; 并進行卸壓解危效果檢驗——再次在每組炮 孔對應區域的巷道煤幫 (2) 處檢測地壓, 和爆破前與地壓對應的測量值進行對比, 依此判 斷卸壓解危效果 ; 如果與地壓對應的測量值降低至正常值, 說明圍巖應力得到有效釋放、 沖 擊危險解除 ; ④若經檢驗卸壓解危效果不佳時, 在原底板炮孔之間再補打鉆孔, 加大每孔裝藥量, 進行二輪爆破, 再次檢測裂紋貫穿及進行卸壓解危效果檢驗, 可反復進行, 直至充分卸壓解 危。
              2: 根據權利要求 1 所述的煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 其特征在 于: 所說的檢測地壓所用的方法是鉆屑法, 即: 在爆破前, 在每組炮孔對應區域中部的煤幫 上打鉆孔, 即煤粉量監測孔 (1), 測量煤粉量, 即與地壓對應的測量值 ; 在爆破后, 在距離原 煤粉量監測孔 (1)3 ~ 7m 處的煤幫 (2) 上, 再次打相同長度的鉆孔, 即煤粉量檢驗孔 (6), 測 量煤粉量, 并對比爆破前后的煤粉量, 依此判斷卸壓解危效果 ; 如煤粉量明顯降低至臨界值 以下, 說明圍巖應力得到有效釋放、 沖擊危險解除。
              3: 根據權利要求 1 所述的煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 其特征 在于 : 所說的檢測地壓所用的方法是電磁輻射法, 即: 在爆破前、 后, 在每組炮孔對應區域 中部的煤幫處, 即電磁輻射監測儀檢測位置 (7), 用電磁輻射監測儀對煤體進行電磁輻射檢 測, 測量電磁輻射的輻值和脈沖數, 即與地壓對應的測量值 ; 對比爆破前、 后的電磁輻射值, 依此判斷卸壓解危效果 ; 如電磁輻射值明顯降低至正常值, 說明圍巖應力得到有效釋放、 沖 擊危險解除。
              4: 根據權利要求 1 所述的煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 其特征在 于: 所說的檢測地壓所用的方法是綜合采用鉆屑法與電磁輻射法。
              5: 根據權利要求 1 所述的煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 其特征在 于: 所說的炮孔的連線方式為孔內并聯、 孔間串聯。

              說明書


              煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法

                  技術領域 本發明屬于煤礦開采技術領域, 特別是一種用于煤礦構造應力區防治巷道底板沖 擊地壓災害的煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法。
                   背景技術 沖擊地壓問題是目前我國乃至世界煤礦開采領域迫切需要解決的難題, 尤其是隨 著煤礦開采深度的增加, 原巖應力升高及開采環境惡化, 在巷道掘進過程中常常伴隨破壞 性沖擊地壓。 在構造應力區, 層狀巷道底板在受到高水平應力和煤體垂向應力的作用下, 底 板容易突然臌起而發生沖擊動力現象。 底板沖擊地壓發生時, 底板瞬時開裂鼓起、 圍巖儲存 的彈性能量快速釋放, 常伴有強烈震動沖擊, 對區域內的人員造成傷亡、 對設備造成損壞、 致使巷道功能失效。 目前, 在多數沖擊地壓煤礦中實施的多為煤體卸壓和頂板卸壓措施, 這 些措施對于緩解煤體沖擊效果明顯, 但對于底板型沖擊的防治作用較小。巷道底板沖擊地 壓的防治主要是在高應力區域采取底板鉆孔卸壓或爆破卸壓處理措施, 現有的底板卸壓措 施在實施中, 存在問題主要包括爆破參數選擇不合理、 缺少卸壓效果檢驗等, 往往導致在生 產中采取的卸壓措施實際解危效果不佳, 或因裝藥量過多而造成底板過于破碎, 影響正常 生產。因此, 對巷道底板沖擊的治理到目前為止還沒有從根本上達到有效控制的程度。
                   發明目的
                   為了克服目前巷道底板沖擊防治中存在的爆破參數選擇不合理、 缺少卸壓效果檢 驗的不足, 本發明提供一種煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 它卸壓解危 效果好, 既能保證卸壓解危效果又不會造成底板過于破碎 ; 可有效地控制和防治構造應力 區層狀底板沖擊地壓。
                   本發明解決其技術問題所采用的技術方案是 :
                   煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 包含下述步驟 :
                   ①在巷道底板鉆孔爆破卸壓 : 在高應力危險區的層狀巷道底板, 沿巷道走向每隔 2 ~ 3m 打一個貫穿直接底厚度的炮孔, 即底板爆破鉆孔, 5±1 個孔為一組, 每孔裝 1/3 ~ 1/2 鉆孔長度的炸藥, 一次同時起爆 1 ~ 2 組炮孔。
                   ②爆破前, 在每組炮孔對應區域的巷道煤幫處, 檢測地壓并記錄與地壓對應的測 量值, 以備卸壓解危效果檢驗。
                   ③爆破后, 檢測炮孔孔間裂紋是否貫穿 ; 并進行卸壓解危效果檢驗——再次在每 組炮孔對應區域的巷道煤幫處檢測地壓, 和爆破前與地壓對應的測量值進行對比, 依此判 斷卸壓解危效果。 如果與地壓對應的測量值降低至正常值, 說明圍巖應力得到有效釋放、 沖 擊危險解除。
                   ④若經卸壓解危效果檢驗爆破卸壓效果不佳, 在原底板炮孔之間再補打鉆孔, 加 大每孔裝藥量, 進行二輪爆破, 再次檢測裂紋貫穿及進行卸壓解危效果檢驗, 可反復進行, 直至充分卸壓解危。
                   本發明解決其技術問題所采用的技術方案還可以是 :
                   煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法中檢測地壓的方法可以采用鉆 屑法, 即爆破前后分別在每組炮孔對應區域中部的煤幫上鉆煤粉量監測孔、 煤粉量檢驗孔, 測量煤粉量并進行對比。檢測地壓的方法也可采用電磁輻射法, 或者綜合采用鉆屑法與電 磁輻射法。
                   本發明的有益效果是 :
                   ①通過爆破參數的合理選擇, 以及爆破后采取檢驗措施對爆破卸壓解危效果檢 驗, 可準確判斷卸壓情況, 確保對底板沖擊地壓的可靠防治和控制。
                   ②炮孔貫穿直接底厚度可充分斷底, 有效地破壞層狀底板的完整性和整體強度。 引導構造應力緩慢釋放, 避免應力積聚誘發底板突然破壞形成災害。
                   ③采用的炮孔連線方式可保證起爆的成功率, 便于判斷是否存在瞎炮。 附圖說明
                   圖 1 是本發明底板沖擊地壓防治方法實施的平面圖 ( 俯視圖 )。 圖 2 是圖 1 的 A-A 剖面圖。 圖 3 是某礦在巷道底板爆破前后的煤粉量的對比圖。圖 4 是某礦在巷道底板爆破前后的電磁輻射值的對比圖。
                   圖中 : 1—煤粉量監測孔、 2—巷道煤幫、 3—巷道直接底板或巷道底板、 4—底板爆 破鉆孔或炮孔、 5—巷道頂板、 6—煤粉量檢驗孔、 7—電磁輻射監測儀檢測位置。 具體實施方式
                   下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。
                   實施例 1 :
                   在圖 1、 2 中示出本發明底板沖擊地壓防治方法施工的底板爆破鉆孔、 煤粉量監測 孔及煤粉量檢驗孔在巷道中的布置。底板爆破鉆孔 4 在巷道底板 3 內, 沿巷道走向布置, 五 個孔為一組, 圖示有兩組 : 第一組 (I)、 第二組 (II)。煤粉量監測孔 1 及煤粉量檢驗孔 6 布 置在每組炮孔對應區域中部的巷道煤幫 2 上, 二者間距 3 ~ 7m。其它是巷道頂板 5。
                   本發明煤礦構造應力區層狀巷道底板沖擊地壓防治方法, 包含下述步驟 :
                   1. 合理選擇爆破參數在巷道底板爆破卸壓 : 在高應力危險區層狀巷道底板 3, 沿 巷道走向每隔 2 ~ 3m 打一個貫穿直接底厚度的炮孔, 即底板爆破鉆孔 4, 5±1 個孔為一組, 每孔裝 1/3 ~ 1/2 鉆孔長度的礦用炸藥, 一次同時起爆 1 ~ 2 組炮孔。
                   2. 爆破前, 在每組炮孔對應區域用鉆屑法檢測地壓, 即: 在每組炮孔對 應區域 中部的巷道煤幫 2 上打鉆孔, 即煤粉量監測孔 1, 測量并記錄煤粉量, 即與地壓對應的測量 值, 以備卸壓解危效果檢驗。
                   3. 爆破后, 檢測炮孔孔間裂紋是否貫穿 ; 并進行卸壓解危效果檢驗——再次用鉆 屑法檢測高應力危險區的地壓, 即: 在爆破后, 在距離煤粉量監測孔 (1)3 ~ 7m 處的煤幫 2 上, 再次打相同長度的鉆孔, 即煤粉量檢驗孔 6, 測量煤粉量, 并對比爆破前后的煤粉量, 依 此判斷卸壓解危效果。 如煤粉量明顯降低至臨界值以下, 說明圍巖應力得到有效釋放、 沖擊 危險解除。
                   4. 若經檢驗卸壓解危效果不佳時, 在原底板鉆孔之間再補打鉆孔, 適當加大每孔裝藥量, 進行二輪爆破, 再次檢測裂紋貫穿及進行卸壓解危效果檢驗, 可反復進行, 直至充 分卸壓解危。
                   幾點補充說明 :
                   ①確定底板爆破鉆孔 4 的參數 : 以實測地質資料為準, 鉆孔長度應貫穿或基本貫 穿直接底的厚度, 鉆孔間距可定為 2 ~ 3m, 直接底厚度較大時, 需加大鉆孔深度, 并減小鉆 孔間距 ; 最小不應小于 1.5m, 防止過度破壞底板 ; 一般五個孔一組, 共布置兩組。底板爆破 鉆孔 4 用錨桿鉆機配 Φ38×1000mm 可接式麻花鉆桿、 Φ42mm 鉆頭打孔, 打孔時用水管灑水 降塵。
                   ②確定裝藥量 : 為達到有效卸壓效果, 每孔裝藥長度不應低于鉆孔長度的 1/3, 為 防止過于破壞底板, 裝藥長度應不超過鉆孔長度的 1/2。如 : 對于 3m 厚的直接底, 每孔可裝 5 ~ 6 卷礦用炸藥, 裝藥總長度在 1100 ~ 1320mm 為宜。裝藥 : 使用 PVC 塑料管, 塑料管端 部用膠帶塞住, 使藥卷裝到孔底 ; 采用反向偶合裝藥, 鉆孔不裝藥部分填實粘土炮泥。 引爆 : 用 I ~ V 段毫秒延期電雷管與礦用乳化炸藥一并制作炮頭。
                   ③確定連線及起爆方式 : 為保證起爆成功率和便于判斷是否存在瞎炮, 炮孔的連 線方式為孔內并聯、 孔間串聯, 一次同時起爆 1 ~ 2 組炮孔。此過程中, 應嚴格按照 《煤礦安 全規程》 要求執行爆破及躲炮措施。
                   ④監測煤體煤粉量 : 爆破前, 可首先在巷道高應力區、 與每組炮孔對應區域中部的 煤幫 2 上, 打 1 ~ 2 個煤粉量監測鉆孔 1, 孔深 10m, 測量并記錄每 m 鉆孔長度的煤粉量情況, 以判斷爆破前煤體的應力狀態和底板地壓大小。 打鉆孔 : 用功率為 1.2kW 的手持煤電鉆, 配 每節長 1.0m 的螺紋式聯接的麻花鉆桿、 Φ42mm 的鉆頭打孔。用膠結袋收集鉆出的煤粉, 用 1 升的容器稱量煤粉的體積, 每鉆進 1m 測量 1 次煤粉量。
                   ⑤卸壓解危效果檢驗 : 起爆及充分躲炮后實施卸壓解危效果檢驗 : a. 檢查底板爆 破孔 4 之間的裂紋是否全部貫穿或基本貫貫穿, 如貫穿則說明爆破破壞了底板的整體結 構, 起到了充分斷底的作用 ; b. 爆破后, 隔班在距離原煤粉量監測孔 (1)3 ~ 7m 處煤幫上打 煤粉量檢驗孔 6, 測煤粉量并對比爆破前后的煤粉量變化, 判斷卸壓解危效果。
                   在圖 3 中示出某礦在巷道底板爆破前、 后測量的煤幫的煤粉量對比。橫軸是鉆屑 量, 即每 m 鉆孔的煤粉量, 單位為升 (L) ; 豎軸是鉆孔深度, 單位為米 (m)。圖中兩曲線分別 為: 爆破前、 后每 m 鉆孔煤粉量隨深度變化情況。爆破前有 “沖擊危險” , 通過爆破煤粉量明 顯降低至 “正常” 值, 沖擊危險解除。
                   實施例 2 :
                   本例除了爆破前、 后對高應力區域進行的卸壓解危效果檢驗中所用的檢測地壓方 法不同以外, 其余與實施例 1 相同。
                   本例卸壓解危效果檢驗所用的檢測地壓方法是采用電磁輻射法。 電磁輻射法的實 施如下 : 在爆破前、 后, 在每組炮孔對應區域中部的巷道煤幫 2 處, 即電磁輻射監測儀檢測 位置 7, 用 KBD5 型便攜式電磁輻射監測儀監測電磁輻射值。用電磁輻射信號接收天線對準 煤壁, 開機監測 2 分鐘, 每秒記錄 1 組輻值和脈沖數信號, 共 120 組數據。上井后數據輸入 電腦, 用配套軟件進行數據處理。通過檢測并記錄高應力危險區煤體的電磁輻射幅值和脈 沖數指標, 爆破后與爆破前的電磁輻射測量值對比, 檢驗高應力危險區的卸壓效果。 如反映 地壓的電磁輻射測量值明顯降低至正常值, 說明圍巖應力得到有效釋放、 沖擊危險解除。在圖 4 中示出某礦在底板爆破前、 后的電磁輻射值的對比。 圖中, 橫軸是時間 (t), 單位為秒 (s) ; 豎軸是電磁輻射的幅值, 單位為毫伏 (mv)。 由圖可見, 通過爆破措施, 電磁輻 射值——電磁輻射的幅值和脈沖數, 明顯降低至正常值, 沖擊危險解除。
                   實施例 3 :
                   本例的卸壓解危效果檢驗所用的檢測地壓方法是綜合采用鉆屑法和電磁輻射法。 通過檢測爆破后與爆破前的煤粉量和電磁輻射值對比, 檢驗高應力危險區的卸壓效果。如 反映地壓的煤粉量和電磁輻射測量值都降低至正常值, 說明圍巖應力得到有效釋放、 沖擊 危險解除。兩種檢測地壓方法的綜合使用可提高判斷地壓是否有效解除的準確性。其余與 實施例 1 相同。
                   本發明的卸壓解危效果檢驗采用的檢測地壓方法, 除了鉆屑法、 電磁輻射法, 也可 以用其它方法, 如: 用應變片檢測煤幫內的地壓應力等。 不過, 用應變片檢測易被爆破震壞。

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              一種 拉桿
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