（二氧化碳爆破設(shè)備）@堅硬煤層爆破裝置及方法故源，主要適用于硬度大污抬、強(qiáng)度高且結(jié)構(gòu)致密的采空區(qū)堅硬頂板爆破。首先向堅硬頂板施工爆破鉆孔和監(jiān)測鉆孔至設(shè)定深度绳军，將外置定點爆破裝置的注水管送入兩端采用超耐壓封孔器密封的爆破鉆孔內(nèi)壕吹。將頻率為6Hz的壓力水經(jīng)定點爆破裝置內(nèi)的出水口與靜態(tài)破碎劑均勻混合成漿液，若溫度監(jiān)測裝置監(jiān)測到溫度上升時删铃，停止注水耳贬；當(dāng)溫度下降至初始溫度時，開展脈動水力壓裂作業(yè)猎唁，依靠不同頻率壓力水的“水擊”和“水楔”作用咒劲，使巖層作用區(qū)域產(chǎn)生累積交變損傷。動態(tài)壓裂過程中诫隅，實時監(jiān)測爆破鉆孔外接電子壓力表的數(shù)值波動腐魂，若壓力數(shù)值大幅降低且監(jiān)測鉆孔內(nèi)有水流出，停止壓裂作業(yè)逐纬。該方法成本低蛔屹，操作簡單，可有效提高頂板爆破效率豁生。

1 .二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破裝置兔毒，其特征在于：它包括伸入爆破鉆孔內(nèi)的注水管漫贞，注水管上間隔設(shè)有多個定點爆破裝置，注水管的內(nèi)外兩側(cè)分別設(shè)有超耐壓封孔器育叁，爆破鉆孔外部設(shè)有動態(tài)脈動壓裂裝置和溫度監(jiān)測裝置迅脐；所述的動態(tài)脈動壓裂裝置包括電子壓力表、注水軟管豪嗽、溢流閥谴蔑、膠管、變頻器龟梦、脈動注水泵和貯水箱隐锭，電子壓力表安設(shè)在注水管連的端口位置，注水軟管一端與注水管外露端相連计贰，另一端通過溢流閥將膠管連接起來钦睡，膠管分別連通至貯水箱及脈動注水泵，脈動注水泵通過電纜與變頻器連接蹦玫；所述的溫度監(jiān)測裝置包括導(dǎo)線、信號集成器和溫度收集控制臺刘绣，導(dǎo)線的一端與爆破鉆孔內(nèi)熱電偶引出的導(dǎo)線相連樱溉，另一端與信號集成器相連，信號集成器與溫度收集控制臺相連纬凤。

2 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破裝置福贞，其特征在于：所述的注水軟上設(shè)有單向閥門。

3 .根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破裝置停士，其特征在于：所述的定點爆破裝置包括帶有縫槽的花管挖帘、將花管與注水管連為一體的管箍、花管的中間設(shè)裝有靜態(tài)破碎劑粉末的紗布袋恋技，紗布袋的外側(cè)設(shè)有熱電偶的卡盤拇舀。

4 .二氧化碳爆破設(shè)備使用權(quán)利要求1、2或3所述裝置的堅硬煤層頂板爆破方法蜻底，其特征在于：包括如下步驟：a .利用鉆機(jī)分別在堅硬頂板內(nèi)施工爆破鉆孔和監(jiān)測鉆孔至設(shè)定深度骄崩；b .向爆破鉆孔內(nèi)輸送定點爆破裝置，先將一端封閉的注水管穿過超耐壓封孔器薄辅，然后在注水管上間隔距離連通多個定點爆破裝置一并送入爆破鉆孔內(nèi)要拂，分別將多個定點爆破裝置上的熱電偶用導(dǎo)線沿注水管鉆孔外，在距離爆破鉆孔3m位置處站楚，利用超耐壓封孔器對爆破鉆孔進(jìn)行密封脱惰；c .在爆破鉆孔的孔口設(shè)置動態(tài)脈動壓裂裝置和溫度監(jiān)測裝置，記錄定點爆破裝置中卡盤區(qū)域的孔壁溫度為T0窿春；d .啟動脈動注水泵拉一，調(diào)節(jié)變頻器將頻率為6Hz的壓力水經(jīng)溢流閥→注水軟管→單向閥門→注水管→定點爆破裝置采盒，流動到爆破裝置中裝有靜態(tài)破碎劑的紗布袋內(nèi)，在脈動壓力水的往復(fù)沖擊作用下舅踪，水與紗布袋內(nèi)的靜態(tài)破碎劑充分混合成漿液纽甘，漿液滲流至卡盤與爆破鉆孔孔壁之間的區(qū)域；e .利用溫度收集控制臺記錄漿液反應(yīng)放熱過程中卡盤區(qū)域的放熱孔壁溫度T抽碌，若T>T0并持續(xù)上升時悍赢，關(guān)閉脈動注水泵)；f .當(dāng)T持續(xù)降低并趨近于T0時货徙，啟動脈動注水泵左权，持續(xù)脈動注水至電子壓力表的壓力值上升后，調(diào)節(jié)變頻器痴颊，注水頻率在6Hz～20Hz之間交替變化赏迟；繼續(xù)注水至電子壓力表數(shù)值出現(xiàn)大幅度降低，關(guān)閉變頻器蠢棱，保持壓力進(jìn)行注水锌杀，當(dāng)監(jiān)測鉆孔流出帶有白色晶粒的水時，耦合爆破結(jié)束泻仙。

5 .根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破方法糕再，其特征在于：所述爆破鉆孔和監(jiān)測鉆孔相距5-10m。

6 .根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破方法玉转，其特征在于：所述爆破裝置中紗布袋內(nèi)的靜態(tài)破碎劑粉末中添加有不溶水的惰性白色砂粒突想，粒徑范圍為40～60目，耐壓強(qiáng)度為50～60MPa究抓。

7 .根據(jù)權(quán)利要求4所述的二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破方法猾担，其特征在于：所述的卡盤內(nèi)選用的熱電偶型號為K型，靈敏度為0 .5℃刺下，溫度檢測范圍為10～150℃绑嘹，可承受壓力為5MPa。

二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破裝置及方法

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及二氧化碳爆破設(shè)備堅硬煤層頂板爆破裝置及方法橘茉，尤其是二氧化碳爆破設(shè)備適用于硬度大圾叼、強(qiáng)度高且結(jié)構(gòu)致密的采空區(qū)堅硬頂板爆破。

背景技術(shù)

隨著工作面不斷向前推進(jìn)捺癞，采空區(qū)遺留頂板長度及懸頂面積不斷加大夷蚊，不僅容易造成瓦斯局部積聚，而且會受到上覆巖層及遠(yuǎn)地巖層的沖擊礦壓髓介，很容易誘發(fā)頂板垮冒事故惕鼓，因此需要對采空區(qū)頂板進(jìn)行預(yù)先爆破，使其有目的性地垮落下來并堆積在采空區(qū)內(nèi)唐础，減少瓦斯積聚及頂板事故的發(fā)生箱歧。一般地矾飞，直接頂強(qiáng)度較低時依靠巖層自重進(jìn)行垮落，當(dāng)頂板巖層強(qiáng)度較大時呀邢，通常采用高壓水力壓裂或深孔爆破強(qiáng)制放頂?shù)确绞饺髀佟Ｈ欢瑐鹘y(tǒng)放頂方式存在著一定的缺陷性价淌，例如申眼，高壓水力壓裂需要能夠提供大流量高壓水的注水設(shè)備，通常這類設(shè)備體積龐大蝉衣，很難在采空區(qū)進(jìn)行開展工作括尸，另外，對鉆孔的密封性要求很高病毡，很難保證鉆孔內(nèi)部高壓水的連續(xù)性濒翻，另外單純的高壓水力壓裂方法不能夠控制鉆孔裂隙的擴(kuò)展方向；深孔爆破則需要填充大量的烈性詐要啦膜，容易在鉆孔內(nèi)部形成較強(qiáng)的沖擊波有送，對內(nèi)部巖層造成較大的應(yīng)力擾動，存在誘發(fā)動力災(zāi)害的安全隱患僧家，且僅對鉆孔周圍圍巖的破壞程度較大雀摘，不易實現(xiàn)定向爆破。此外啸臀，若堅硬頂板采高比較大且頂板預(yù)爆破范圍內(nèi)無分層現(xiàn)象時届宠，傳統(tǒng)強(qiáng)制放頂方式爆破方向可控性較差烁落。因此乘粒，針對上述存在的問題，亟需二氧化碳爆破設(shè)備新型安的頂板爆破裝置及方法伤塌，不僅能夠高效率弱化堅硬頂板巖層強(qiáng)度灯萍，而且能夠保證增加巖層破碎度，防治沖擊地壓的出現(xiàn)每聪。當(dāng)T持續(xù)降低并趨近于T0時旦棉，啟動脈動注水泵12，持續(xù)脈動注水至電子壓力表7 的壓力值上升后药薯，調(diào)節(jié)變頻器11绑洛，注水頻率在6Hz～20Hz之間交替變化；持續(xù)注水至電子壓 力表7數(shù)值出現(xiàn)大幅度降低童本，關(guān)閉變頻器11真屯，保持壓力進(jìn)行注水，當(dāng)監(jiān)測鉆孔2流出帶有白色 晶粒的水時穷娱，耦合爆破結(jié)束绑蔫。