本發(fā)明涉及一種地面鉆孔預(yù)裂爆破淺埋房式采空區(qū)頂板的方法，尤其適用于淺埋房式采空區(qū)下近距離煤層長壁開采頂板災(zāi)害防治。

背景技術(shù)：

神東煤田煤層埋藏淺、地質(zhì)條件簡單，在進(jìn)行大規(guī)模開發(fā)之前多采用房式或刀柱式開采，該方法通過留下煤柱支撐頂板。隨著煤炭資源不斷被開發(fā)利用，很多礦井第一層主采煤層資源逐漸枯竭，陸續(xù)進(jìn)入第二層主采煤層開采，由于層間距較小，形成了近距離煤層開采，部分礦井第一層主采煤層采空區(qū)遺留有集中煤柱、房采殘留煤柱等，造成下層煤綜采工作面通過該區(qū)域時(shí)發(fā)生多起大范圍切頂壓架事故，支架立柱瞬間大幅下縮、大部分支架被壓死、損壞等劇烈的動(dòng)壓現(xiàn)象，給礦井的安全高效生產(chǎn)造成了嚴(yán)重的影響。該發(fā)明旨在提供一種地面鉆孔預(yù)裂爆破頂板防止淺埋煤層房式采空區(qū)下煤層長壁工作面頂板災(zāi)害的防治方法，能夠有效地防止基本頂大面積垮落而導(dǎo)致的動(dòng)力沖擊災(zāi)害、頂板切冒與液壓支架壓死事故，且該方法實(shí)施工藝簡單、經(jīng)濟(jì)效果顯著，擁有很高的推廣應(yīng)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是提供一種地面鉆孔預(yù)裂爆破淺埋房式采空區(qū)頂板的方法，通過采用地面鉆孔預(yù)裂爆破技術(shù)實(shí)現(xiàn)頂板超前垮落，防止頂板大面積來壓、頂板切冒及液壓支架壓死等災(zāi)害。

技術(shù)方案：包括以下步驟：

a、超前工作面20m左右平行工作面（7）布置一排鉆孔（8），鉆孔間距e以形成貫通的裂縫和破壞區(qū)并實(shí)現(xiàn)頂板超前破裂垮斷所需最小距離為設(shè)置依據(jù)，一般取值為10m左右，鉆孔與基本頂?shù)撞块g留底段a為2m左右，防止穿透基本頂；

b、在鉆孔中按照設(shè)計(jì)預(yù)裂頂板范圍放置聚能管(15)，聚能管聚能槽開口方向平行于工作面（7）方向；

c、進(jìn)行鉆孔填裝炸藥（11）、放置雷管（12）、填裝炮泥（13）、連接引線（14），準(zhǔn)備就緒后，使用起爆器按照一定時(shí)間間隔進(jìn)行順序起爆；

d、起爆完成后，排除啞炮危險(xiǎn)，并使用鉆孔窺視儀對鉆孔預(yù)裂效果進(jìn)行評估，對爆破不合格的鉆孔進(jìn)行補(bǔ)鉆、補(bǔ)爆；

e、鉆孔布置形式為三花布置，其錯(cuò)距g一般為鉆孔間距e的一半，排距f一般為15m左右，與正常情況下頂板周期來壓步距相當(dāng)；

f、對鉆孔實(shí)施裝藥爆破，其過程如下：

（1）在地面設(shè)計(jì)位置使用鉆井車施工鉆孔，在鉆孔附近進(jìn)行炸藥制備和炮泥準(zhǔn)備；

（2）將聚能管放入鉆孔，聚能管聚能槽開口方向?yàn)轭A(yù)裂方向；

（3）將制備好的炸藥放入鉆孔中，達(dá)到指定高度后放置雷管；

（4）放入雷管后，使用炮泥填塞炸藥上部空間，將雷管引線接在起爆器上；

（5）人員和設(shè)備退到安全距離以外后，按照設(shè)計(jì)時(shí)間間隔起爆炸藥。

有益效果：在地面鉆孔預(yù)裂爆破淺埋房式采空區(qū)頂板，平行工作面布置一排鉆孔，鉆孔間形成貫通的裂縫和破壞區(qū)并實(shí)現(xiàn)頂板超前破裂垮斷。殘留煤柱超前工作面破壞，可防止煤柱集中應(yīng)力對下方工作面的影響。該方法可有效防止頂板大面積來壓、頂板切冒與液壓支架壓死等災(zāi)害，實(shí)現(xiàn)淺埋房式采空區(qū)下煤層安全高效開采，此外，該方法也適用于淺埋長壁采空區(qū)集中煤柱下煤層開采。該方法實(shí)施工藝簡單、安全、高效，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖說明：

圖1是本發(fā)明的地面鉆孔預(yù)裂爆破淺埋房式采空區(qū)頂板平面布置示意圖；

圖2是本發(fā)明的地面鉆孔預(yù)裂爆破淺埋房式采空區(qū)頂板A-A剖面圖；

圖3是本發(fā)明鉆孔裝藥結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1—煤層底板，2—開采煤層，3—直接頂，4—房式煤柱，5—基本頂，6—采空區(qū)，7—工作面，8—鉆孔，9—裝藥段，10—填塞段，11—炸藥，12—雷管，13—炮泥，14—引線，a—留底段，b—裝藥段，c—填塞段，d—超前距，e—鉆孔間距，f—鉆孔排距，g—錯(cuò)距。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述：

在圖1、圖2中，煤層底板（1）也可稱為直接底；開采煤層（2）采用綜合機(jī)械化采煤方法開采；直接頂（3）介于開采煤層（2）與上方的房式采空區(qū)之間；房式煤柱（4）是上方煤層采用房式采煤方法開采后形成的房式采空區(qū)遺留煤柱；基本頂（5）即老頂；采空區(qū)（6）為綜采工作面采煤后直接頂垮落所形成的區(qū)域；工作面（7）內(nèi)有綜合機(jī)械化采煤所需要的各種機(jī)械設(shè)備和器材。本發(fā)明的地面鉆孔預(yù)裂爆破淺埋房式采空區(qū)頂板方法，具體步驟如下：

a、超前工作面20m左右平行工作面（7）布置一排鉆孔（8），鉆孔間距e以形成貫通的裂縫和破壞區(qū)并實(shí)現(xiàn)頂板超前破裂垮斷所需最小距離為設(shè)置依據(jù)，一般取值為10m左右，鉆孔與基本頂?shù)撞块g留底段a為2m左右，防止穿透基本頂；

b、在鉆孔中按照設(shè)計(jì)預(yù)裂頂板范圍放置聚能管(15)，聚能管聚能槽開口方向平行于工作面（7）方向；

c、進(jìn)行鉆孔填裝炸藥（11）、放置雷管（12）、填裝炮泥（13）、連接引線（14），準(zhǔn)備就緒后，使用起爆器按照一定時(shí)間間隔進(jìn)行順序起爆；

d、起爆完成后，排除啞炮危險(xiǎn)，并使用鉆孔窺視儀對鉆孔預(yù)裂效果進(jìn)行評估，對爆破不合格的鉆孔進(jìn)行補(bǔ)鉆、補(bǔ)爆；

e、鉆孔布置形式為三花布置，其錯(cuò)距g一般為鉆孔間距e的一半，排距f一般為15m左右，與正常情況下頂板周期來壓步距相當(dāng)；

f、對鉆孔實(shí)施裝藥爆破，其過程如下：

（1）在地面設(shè)計(jì)位置使用鉆井車施工鉆孔，在鉆孔附近進(jìn)行炸藥制備和炮泥準(zhǔn)備；

（2）將聚能管放入鉆孔，聚能管聚能槽開口方向?yàn)轭A(yù)裂方向；

（3）將制備好的炸藥放入鉆孔中，達(dá)到指定高度后放置雷管；

（4）放入雷管后，使用炮泥填塞炸藥上部空間，將雷管引線接在起爆器上；

（5）人員和設(shè)備退到安全距離以外后，按照設(shè)計(jì)時(shí)間間隔起爆炸藥。