礦山煤礦二氧化碳爆破設(shè)備技術(shù)使用方案,按照以下步驟進(jìn)行:
(1)在進(jìn)行煤層回采過程中,在液壓支架頂梁之間靠近煤壁的頂板處,每間隔5~8個(gè)液壓支架設(shè)置穿透頂煤煤體到達(dá)煤層頂板的鉆孔,鉆孔與煤層頂板呈一定傾角α,鉆孔的長(zhǎng)度為L(zhǎng);
(2)將二氧化碳致裂器置于鉆孔內(nèi),插至孔底,采用囊袋式或橡膠封孔器封孔,封孔長(zhǎng)度為(0.1~0.2)L,并設(shè)置止飛器,連接導(dǎo)線,使用啟動(dòng)加熱器,按照鉆孔次序依次進(jìn)行將二氧化碳爆破,zui終使堅(jiān)硬頂煤產(chǎn)生裂隙,強(qiáng)度弱化。
其中,所述的鉆孔直徑為60mm~80mm,相鄰兩個(gè)鉆孔之間的距離為8m~10m。
所述的鉆孔與煤層頂板呈一定傾角α為30°~60°。
所述的隨著工作面的回采每間隔一定距離在頂煤實(shí)施二氧化碳爆破,即爆破循環(huán)步距≤L×cosα。
所述的使用啟動(dòng)加熱器,使加熱二氧化碳致裂器內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳成為氣體,二氧化碳致裂器中壓力持續(xù)增大壓迫200MPa定壓剪切片,使其中的定壓剪切片破斷,釋放高壓氣體,致裂煤體。
與現(xiàn)有技術(shù)相。二氧化碳?xì)怏w爆破設(shè)備的特點(diǎn)和有益效果是:
本發(fā)明采用二氧化碳爆破對(duì)堅(jiān)硬頂煤進(jìn)行弱化,具體在工作面液壓支架頂梁之間靠近煤壁的頂板處向上打眼進(jìn)行二氧化碳爆破。本發(fā)明方法能夠節(jié)省投資,不必另開工藝巷和增大順槽斷面等,而且二氧化碳致裂器爆破過程中快速釋放的二氧化碳?xì)怏w可以避免因放炮產(chǎn)生明火而引起瓦斯事故,安全性較高,能有效避免在高瓦斯礦井,頂煤爆破容易引起瓦斯爆炸,爆破后的頂煤裂隙發(fā)育,效果直接有效
本發(fā)明采用二氧化碳爆破對(duì)堅(jiān)硬頂煤進(jìn)行弱化后,頂煤放出率比頂板致裂之前提高了20%~30%,致裂效果明顯,取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)及統(tǒng)計(jì)可知,二氧化碳爆破后煤體呈相對(duì)均勻、粒度相對(duì)較小的塊狀結(jié)構(gòu),放煤過程中煤塊呈散體流動(dòng)狀態(tài),放煤順利,未見煤塊或矸石封堵放煤口。
1二氧化碳爆破基于二氧化碳爆破的弱化堅(jiān)硬煤層放頂煤的方法;
其中:1:回采巷道;2:液壓支架;3:采空區(qū);4:實(shí)體煤;5:鉆孔;6:煤層頂板;7:頂煤;8:爆破裂隙區(qū)。
二氧化碳爆破設(shè)備實(shí)施例以新疆某煤礦為例進(jìn)行說明
本實(shí)施例的基于二氧化碳爆破的弱化堅(jiān)硬煤層放頂煤的方法,煤層厚度為12m,采用綜合機(jī)械化放頂煤方法進(jìn)行開采,采高3m,放煤高度7m。按照以下步驟進(jìn)行:
(1)在進(jìn)行煤層回采過程中,液壓支架2頂梁之間靠近煤壁的頂板處,每間隔5個(gè)液壓支架設(shè)置穿透頂煤7煤體到達(dá)煤層頂板6的鉆孔5,鉆孔5與煤層頂板6呈一定傾角α45o,鉆孔5的長(zhǎng)度L為10m;
(2)將二氧化碳致裂器置于鉆孔5內(nèi),插至孔底,采用囊袋式或橡膠封孔器封孔,封孔長(zhǎng)度為1.5m,并設(shè)置止飛器連接導(dǎo)線,使用啟動(dòng)加熱器,按照鉆孔次序依次進(jìn)行將二氧化碳爆破,zui終使堅(jiān)硬頂煤7產(chǎn)生裂隙,所示的爆破裂隙區(qū)8,強(qiáng)度被弱化。
其中,所述的鉆孔5直徑為65mm,相鄰兩個(gè)鉆孔之間的距離為10m。
所述的鉆孔5與煤層頂板6呈一定傾角α為45°。
所述的隨著工作面的回采每間隔一定距離在頂煤實(shí)施二氧化碳爆破,即爆破循環(huán)步距為7m。
所述的使用啟動(dòng)加熱器,使加熱二氧化碳致裂器內(nèi)部的液態(tài)二氧化碳成為氣體,二氧化碳致裂器中壓力持續(xù)增大壓迫200MPa定壓剪切片,使其中的定壓剪切片破斷,釋放高壓氣體,致裂煤體。
爆破后頂煤裂隙發(fā)育,煤體呈相對(duì)均勻、粒度相對(duì)較小的塊狀結(jié)構(gòu),放煤過程中煤塊呈散體流動(dòng)狀態(tài),放煤順利,未見煤塊或矸石封堵放煤口大大方便了后續(xù)開采。 :石杰(同步)