一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及礦山支護領域，特別是涉及一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構。
【背景技術】
[0002]一種具有弱沖擊傾向的煤體強度高，節(jié)理裂隙發(fā)育，加之地應力等因素的影響，掘進巷道出現(xiàn)強烈的礦壓顯現(xiàn)，巷道成形極差，片冒嚴重，出現(xiàn)高頂、尖洞等。巷道掘進并支護完成后，強烈的煤炮等動載進一步?jīng)_擊圍巖，造成巷道表層碎脹、深淺部均離層等大變形。由于煤層為易自燃煤層，自然發(fā)火期短，在巷道成形差的部位形成通風渦流，通風不暢，表層的破碎及裂隙的持續(xù)發(fā)育，氧氣充分進入煤體內部，使得煤層的自燃風險加劇，極易造成有害氣體超標甚至自燃。在此種背景下，動力顯現(xiàn)強烈、應力釋放時間長，支護操作難度大，巷道的掘進速度較慢，安全性差，后期有害氣體易超標，自燃風險加大。
【實用新型內容】
[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]本實用新型要解決的技術問題是如何改善巷道的成形和作業(yè)危險性，減小巷道受動載的沖擊程度和變形量，降低或消除煤層自然發(fā)火的風險。
[0005]( 二)技術方案
[0006]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其包括設置在巷道斷面上的多個超前大直徑鉆孔和多個松動爆破孔，每個所述松動爆破孔設置在與其相鄰的多個所述超前大直徑鉆孔的中部位置。
[0007]其中，所述超前大直徑鉆孔的數(shù)量可以為6-10個，優(yōu)選排成兩排且每排的數(shù)量相等。
[0008]其中，所述超前大直徑鉆孔的直徑為10mm以上，長度為60m以上。
[0009]其中，所述松動爆破孔的數(shù)量為2-4個。
[0010]其中，所述松動爆破孔的長度為8-10m。
[0011]其中，所述松動爆破孔的直徑為32mm以上，與所述超前大直徑鉆孔的直徑成比例，比例范圍為1:3?5。
[0012]其中，所述松動爆破孔的裝藥量至少為2Kg，藥的封孔長度至少為1.5m。
[0013]其中，每一次的掘進距離小于等于所述松動爆破孔的長度。
[0014](三)有益效果
[0015]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型具有以下優(yōu)點:
[0016]本實用新型提供的一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，采用超前大直徑鉆孔和松動爆破孔相結合的復合卸壓結構，采取超前卸壓釋放并轉移高應力，提前釋放部分集中應力并將應力峰值區(qū)向深部轉移，改善巷道的成形、減緩動載沖擊對操作人員的心理震懾和已形成支護結構的破壞、減小巷道的總體變形。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構的整體剖視圖；
[0018]圖2為圖1的A-A剖視圖。
[0019]圖中:超前大直徑鉆孔；2:松動爆破孔。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和實施例，對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實例用于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。
[0021]在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。
[0022]此外，在本實用新型的描述中，除非另有說明，“多個”、“多根”、“多組”的含義是兩個或兩個以上。
[0023]如圖1和圖2所示，為本實用新型提供的一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，在掘進迎頭壓力顯現(xiàn)強烈的情況下，采取超前卸壓釋放并轉移高應力，其包括設置在巷道斷面上的多個超前大直徑鉆孔I和多個松動爆破孔2，每個所述松動爆破孔2設置在其相鄰的多個所述超前大直徑鉆孔I的中部位置，以對該松動爆破孔2周圍的超前大直徑鉆孔I區(qū)域進行爆破，充分利用其形成的自由面，大大提高了爆破效果，爆破對前方圍巖進行了二次破壞，降低煤層儲存能量的能力，增加了前方圍巖變形的補償空間，進一步提高卸壓效果，減小巷道受動載的沖擊程度和變形量；從而改善巷道的成形和作業(yè)危險性，降低或消除煤層自然發(fā)火的風險。
[0024]根據(jù)巷道斷面大小，布置所述超前大直徑鉆孔I的數(shù)量可以為6-10個，優(yōu)選排成兩排且每排的數(shù)量相等。所述超前大直徑鉆孔I的直徑為10mm以上，長度為60m以上。大直徑鉆孔完成后，每掘進一段，進行一次松動爆破。卸壓后巷道掘進時迎頭圍巖應力環(huán)境改善，成形趨好，較少或不出現(xiàn)高頂、頂角尖洞等不規(guī)則形狀，實現(xiàn)正常通風。且超前卸載掉部分壓力后，已完成的支護巷道受到的動載沖擊減少，巷道變形可以控制，降低了支護成本和維護成本。
[0025]根據(jù)巷道斷面和大直徑鉆孔的密度確定爆破孔數(shù)量，所述松動爆破孔2的數(shù)量一般情況下為2-4個。所述松動爆破孔2的長度為8-10m。所述松動爆破孔2的直徑為32mm以上，與所述超前大直徑鉆孔I的直徑成比例，比例范圍可以為1:3?5。
[0026]優(yōu)選地，所述松動爆破孔2的裝藥量至少為2Kg，藥的封孔長度至少為1.5m，以便于能夠實現(xiàn)充分的爆破效果。
[0027]優(yōu)選地，每一次的掘進距離小于等于所述松動爆破孔2的長度，以留有余量，便于下一次爆破。
[0028]本實用新型的操作步驟為:1、根據(jù)煤層斷面的大小依次打設多個超前大直徑鉆孔
I;2、在幾個超前大直徑鉆孔I的中心打設一個松動爆破孔2，進行松動爆破；3、掘進作業(yè)，掘進距離不超過松動爆破孔2的長度；4、打設第二輪次松動爆破孔2并爆破，降低煤體儲存能量的能力，增加前方圍巖變形的補償空間，進一步提高卸壓效果；5、第二輪次掘進作業(yè)，掘進距離不超過松動爆破孔2的長度；6、依次循環(huán)，直至掘進距離達到超前大直徑鉆孔I的長度，結束本次卸壓和掘進；7、相同程序進行下一次的卸壓和掘進。
[0029]本實用新型卸壓能提前釋放部分集中應力并將應力峰值區(qū)向深部轉移，改善巷道的成形、減緩動載沖擊對操作人員的心理震懾和已形成支護結構的破壞、減小巷道的總體變形。
[0030]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，包括設置在巷道斷面上的多個超前大直徑鉆孔和多個松動爆破孔，每個所述松動爆破孔設置在與其相鄰的多個所述超前大直徑鉆孔的中部位置。
2.如權利要求1所述的用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，所述超前大直徑鉆孔的數(shù)量為6-10個，排成兩排且每排的數(shù)量相等。
3.如權利要求2所述的用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，所述超前大直徑鉆孔的直徑為10mm以上，長度為60m以上。
4.如權利要求3所述的用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，所述松動爆破孔的數(shù)量為2-4個。
5.如權利要求4所述的用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，所述松動爆破孔的長度為8-10m。
6.如權利要求5所述的用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，所述松動爆破孔的直徑為32mm以上，與所述超前大直徑鉆孔的直徑成比例，比例范圍為1:3?5。
7.如權利要求6所述的用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，所述松動爆破孔的裝藥量至少為2Kg，藥的封孔長度至少為1.5m。
8.如權利要求7所述的用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其特征在于，每一次的掘進距離小于等于所述松動爆破孔的長度。
【專利摘要】本實用新型涉及礦山支護領域，公開了一種用于巷道超前壓力釋放的復合卸壓結構，其包括設置在巷道斷面上的多個超前大直徑鉆孔和多個松動爆破孔，每個所述松動爆破孔設置在其相鄰的多個所述超前大直徑鉆孔的中部位置，所述超前大直徑鉆孔的數(shù)量為6-10個，排成兩排且每排的數(shù)量相等，所述松動爆破孔的數(shù)量大于等于2個。本實用新型能夠改善巷道的成形和作業(yè)危險性，減小巷道受動載的沖擊程度和變形量。
【IPC分類】E21D9-14
【公開號】CN204267040
【申請?zhí)枴緾N201420615967
【發(fā)明人】褚曉威, 李穎飛, 談國強, 吳擁政, 張成軍, 雷學義, 方云龍, 周峰
【申請人】潞安新疆煤化工（集團）有限公司, 天地科技股份有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年10月22日