本發(fā)明涉及一種煤層增透方法，具體涉及一種跨煤巖界面小角度傾斜孔堆砂定向爆破增透方法。

背景技術(shù)：

我國多數(shù)礦區(qū)已進入深部開采，深部煤層的瓦斯含量增大、煤層瓦斯壓力更高，導(dǎo)致開采過程面臨極高的煤與瓦斯突出危險。為了消除煤層的突出危險性，對煤層進行瓦斯抽采是防止煤與瓦斯突出的根本措施。我國的煤與瓦斯突出煤層普遍具有瓦斯含量高、透氣性小的特點，瓦斯抽采效率極低。為了高效抽采煤層瓦斯，采取必要的增透措施是必不可少的，例如開采保護層、底板巷道預(yù)抽等措施。由于我國的突出煤層的透氣性普遍較低，即使采用底板巷道預(yù)抽技術(shù)，也必須配合必要的增透措施。其中，深孔預(yù)裂爆破增透技術(shù)相比其他技術(shù)具有適應(yīng)性好的特點，即使在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的區(qū)域也能使用。

深孔預(yù)裂爆破增透技術(shù)通常是在煤層下方底抽巷中斜向上向煤層中施工爆破孔，再通過炸藥爆破形成破碎區(qū)域，從而提高瓦斯抽采效果。這種方法的適用范圍較廣，且增透的效果非常明顯。然而，當(dāng)向上方施工的爆破鉆孔傾角較小(＜45°)時，會導(dǎo)致炸藥爆破的能量浪費在底板巖層中。這是由于在爆破鉆孔中的炸藥是圓柱形的，而爆破時能量則是向炸藥的四周釋放的，如果鉆孔傾角小，那么必然導(dǎo)致一部分能量向底板的巖層中釋放，造成底板巖層的破壞。這種底板巖層內(nèi)的破壞而形成的裂隙不僅對抽采無益，還會導(dǎo)致漏風(fēng)現(xiàn)象。

因此有必要發(fā)明一種當(dāng)爆破鉆孔傾角較小時防止炸藥能量無效損耗的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供了一種跨煤巖界面小角度傾斜孔堆砂定向爆破增透方法，能夠充分利用炸藥能量，延長瓦斯高效抽采時間。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

一種跨煤巖界面小角度傾斜孔堆砂定向爆破增透方法，步驟如下：

1、將爆破藥柱(1)送入爆破鉆孔(2)內(nèi)的指定位置，使爆破藥柱跨越煤巖層交界面(3)；

2、將半圓形銅板(4)送入爆破鉆孔(2)的指定位置，使半圓形銅板(4)的開口方向朝向煤層方向，半圓形銅板(4)的前沿位于煤巖層交界面(3)，半圓形銅板(4)的后沿位于爆破藥柱(1)的底端；

3、采用常規(guī)封孔方法對爆破鉆孔(1)進行封孔作業(yè)，利用壓風(fēng)管路(5)的風(fēng)力，將粒徑為5～6mm的石英砂(6)由注砂管(7)吹入爆破鉆孔(2)內(nèi)，使爆破鉆孔(2)的巖孔部分充滿石英砂(6)；

4、將爆破藥柱(1)進行起爆，巖孔部分的炸藥爆破后，能量向煤層方向釋放，使底板的巖層內(nèi)產(chǎn)生裂隙(8)，同時石英砂(6)進入并支撐裂隙(8)，延長瓦斯抽采的時間。

優(yōu)選的，所述的爆破鉆孔為傾角小于45°的穿層鉆孔。

優(yōu)選的，所述的注砂管上間隔布置有直徑為15mm的小孔，小孔的間距為10cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：

(1)能夠充分利用炸藥能量，避免了炸藥能量在底板巖層中的無效損耗；

(2)石英砂進入爆破產(chǎn)生的巖層裂隙中，支撐住裂隙，使其不會閉合，從而延長了瓦斯高效抽采時間。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的剖面示意圖。

圖中，1、爆破藥柱；2、爆破鉆孔；3、煤巖層交界面；4、半圓形銅板；5、壓風(fēng)管路；6、石英砂；7、注砂管；8、裂隙。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

一種跨煤巖界面小角度傾斜孔堆砂定向爆破增透方法，包括以下步驟：

1、施工傾角小于45°的爆破鉆孔(2)，使爆破鉆孔(2)穿透煤層，將爆破藥柱(1)送入爆破鉆孔(2)內(nèi)的指定位置，使爆破藥柱跨越煤巖層交界面(3)；

2、將半圓形銅板(4)送入爆破鉆孔(2)的指定位置，使半圓形銅板(4)的開口方向朝向煤層方向，半圓形銅板(4)的前沿位于煤巖層交界面(3)，半圓形銅板(4)的后沿位于爆破藥柱(1)的底端；

3、采用常規(guī)封孔方法對爆破鉆孔(1)進行封孔作業(yè)，利用壓風(fēng)管路(5)的風(fēng)力，將粒徑為5～6mm的石英砂(6)由注砂管(7)吹入爆破鉆孔(2)內(nèi)，使爆破鉆孔(2)的巖孔部分充滿石英砂(6)；

4、將爆破藥柱(1)進行起爆，巖孔部分的炸藥爆破后，能量向煤層方向釋放，使底板的巖層內(nèi)產(chǎn)生裂隙(8)，同時石英砂(6)進入并支撐裂隙(8)，延長瓦斯抽采的時間。

注砂管上間隔布置有直徑為15mm的小孔，小孔的間距為10cm。

在深孔爆破增透的工程實踐中，當(dāng)向上方施工的爆破鉆孔傾角較小(＜45°)時，會導(dǎo)致炸藥爆破的能量浪費在底板巖層中。而底板巖層內(nèi)的破壞而形成的裂隙不僅對抽采無益，還會導(dǎo)致漏風(fēng)現(xiàn)象，使瓦斯抽采的效率大幅度降低。

當(dāng)采用半圓形銅板放置于爆破藥柱下方時，藥柱爆炸產(chǎn)生的能量會在向下傳播時受到阻礙，能量集中于半圓形銅板的開口方向釋放。此時，煤層和巖孔之間會溝通出大量的裂隙，而爆炸過程會把鉆孔內(nèi)的石英砂推進到巖石裂隙中，使裂隙在受到應(yīng)力作用時不會閉合，從而大幅延長了裂隙張開的實踐，進而延長了瓦斯的高效抽采時間。

但是半圓形銅板必須放于巖孔段，因為煤孔段的爆炸能量必須向四周釋放，提高爆破的影響范圍。同時，巖孔段爆破產(chǎn)生裂隙后，不會把石英砂嵌入到巖石中，避免了堵塞現(xiàn)象的發(fā)生，而煤體較松軟，很可能會把石英砂顆粒嵌入到巖石中，堵塞瓦斯運移的通道。

需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。

以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種跨煤巖界面小角度傾斜孔堆砂定向爆破增透方法，涉及一種爆破增透方法；其特征在于，采用半圓形銅板放置于爆破藥柱的下方，并在爆破鉆孔(傾角小于45°)的巖孔段內(nèi)充滿石英砂，當(dāng)藥柱爆炸時，能量會朝向煤層釋放，從而使煤層和巖孔之間產(chǎn)生大量的巖石裂隙，石英砂會被推入裂隙中并支撐住裂隙使其不能閉合，從而大幅度提高瓦斯抽采的效率；本發(fā)明的方法能夠充分利用炸藥能量，避免了炸藥能量在底板巖層中的無效損耗；而且石英砂進入爆破產(chǎn)生的巖層裂隙中，支撐住裂隙使其不會閉合，延長了瓦斯高效抽采時間。

技術(shù)研發(fā)人員：馬衍坤;黃文堯;杜肖;彭琳;許偉
受保護的技術(shù)使用者：安徽理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.15
技術(shù)公布日：2017.10.20