专利名称:一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及矿山支护领域，公开了一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其包括设置在巷道断面上的多个超前大直径钻孔和多个松动爆破孔，每个所述松动爆破孔设置在其相邻的多个所述超前大直径钻孔的中部位置，所述超前大直径钻孔的数量为6-10个，排成两排且每排的数量相等，所述松动爆破孔的数量大于等于2个。本实用新型能够改善巷道的成形和作业危险性，减小巷道受动载的冲击程度和变形量。
【专利说明】一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及矿山支护领域，特别是涉及一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构。
【背景技术】
[0002]一种具有弱冲击倾向的煤体强度高，节理裂隙发育，加之地应力等因素的影响，掘进巷道出现强烈的矿压显现，巷道成形极差，片冒严重，出现高顶、尖洞等。巷道掘进并支护完成后，强烈的煤炮等动载进一步冲击围岩，造成巷道表层碎胀、深浅部均离层等大变形。由于煤层为易自燃煤层，自然发火期短，在巷道成形差的部位形成通风涡流，通风不畅，表层的破碎及裂隙的持续发育，氧气充分进入煤体内部，使得煤层的自燃风险加剧，极易造成有害气体超标甚至自燃。在此种背景下，动力显现强烈、应力释放时间长，支护操作难度大，巷道的掘进速度较慢，安全性差，后期有害气体易超标，自燃风险加大。
实用新型内容
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]本实用新型要解决的技术问题是如何改善巷道的成形和作业危险性，减小巷道受动载的冲击程度和变形量，降低或消除煤层自然发火的风险。
[0005]( 二)技术方案
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其包括设置在巷道断面上的多个超前大直径钻孔和多个松动爆破孔，每个所述松动爆破孔设置在与其相邻的多个所述超前大直径钻孔的中部位置。
[0007]其中，所述超前大直径钻孔的数量可以为6-10个，优选排成两排且每排的数量相等。
[0008]其中，所述超前大直径钻孔的直径为10mm以上，长度为60m以上。
[0009]其中，所述松动爆破孔的数量为2-4个。
[0010]其中，所述松动爆破孔的长度为8-10m。
[0011]其中，所述松动爆破孔的直径为32mm以上，与所述超前大直径钻孔的直径成比例，比例范围为1:3?5。
[0012]其中，所述松动爆破孔的装药量至少为2Kg，药的封孔长度至少为1.5m。
[0013]其中，每一次的掘进距离小于等于所述松动爆破孔的长度。
[0014](三)有益效果
[0015]与现有技术相比，本实用新型具有以下优点:
[0016]本实用新型提供的一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，采用超前大直径钻孔和松动爆破孔相结合的复合卸压结构，采取超前卸压释放并转移高应力，提前释放部分集中应力并将应力峰值区向深部转移，改善巷道的成形、减缓动载冲击对操作人员的心理震慑和已形成支护结构的破坏、减小巷道的总体变形。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构的整体剖视图；
[0018]图2为图1的A-A剖视图。
[0019]图中:超前大直径钻孔；2:松动爆破孔。
【具体实施方式】
[0020]下面结合附图和实施例，对本实用新型的【具体实施方式】作进一步详细描述。以下实例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0021]在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0022]此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。
[0023]如图1和图2所示，为本实用新型提供的一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，在掘进迎头压力显现强烈的情况下，采取超前卸压释放并转移高应力，其包括设置在巷道断面上的多个超前大直径钻孔I和多个松动爆破孔2，每个所述松动爆破孔2设置在其相邻的多个所述超前大直径钻孔I的中部位置，以对该松动爆破孔2周围的超前大直径钻孔I区域进行爆破，充分利用其形成的自由面，大大提高了爆破效果，爆破对前方围岩进行了二次破坏，降低煤层储存能量的能力，增加了前方围岩变形的补偿空间，进一步提高卸压效果，减小巷道受动载的冲击程度和变形量；从而改善巷道的成形和作业危险性，降低或消除煤层自然发火的风险。
[0024]根据巷道断面大小，布置所述超前大直径钻孔I的数量可以为6-10个，优选排成两排且每排的数量相等。所述超前大直径钻孔I的直径为10mm以上，长度为60m以上。大直径钻孔完成后，每掘进一段，进行一次松动爆破。卸压后巷道掘进时迎头围岩应力环境改善，成形趋好，较少或不出现高顶、顶角尖洞等不规则形状，实现正常通风。且超前卸载掉部分压力后，已完成的支护巷道受到的动载冲击减少，巷道变形可以控制，降低了支护成本和维护成本。
[0025]根据巷道断面和大直径钻孔的密度确定爆破孔数量，所述松动爆破孔2的数量一般情况下为2-4个。所述松动爆破孔2的长度为8-10m。所述松动爆破孔2的直径为32mm以上，与所述超前大直径钻孔I的直径成比例，比例范围可以为1:3?5。
[0026]优选地，所述松动爆破孔2的装药量至少为2Kg，药的封孔长度至少为1.5m，以便于能够实现充分的爆破效果。
[0027]优选地，每一次的掘进距离小于等于所述松动爆破孔2的长度，以留有余量，便于下一次爆破。
[0028]本实用新型的操作步骤为:1、根据煤层断面的大小依次打设多个超前大直径钻孔
I;2、在几个超前大直径钻孔I的中心打设一个松动爆破孔2，进行松动爆破；3、掘进作业，掘进距离不超过松动爆破孔2的长度；4、打设第二轮次松动爆破孔2并爆破，降低煤体储存能量的能力，增加前方围岩变形的补偿空间，进一步提高卸压效果；5、第二轮次掘进作业，掘进距离不超过松动爆破孔2的长度；6、依次循环，直至掘进距离达到超前大直径钻孔I的长度，结束本次卸压和掘进；7、相同程序进行下一次的卸压和掘进。
[0029]本实用新型卸压能提前释放部分集中应力并将应力峰值区向深部转移，改善巷道的成形、减缓动载冲击对操作人员的心理震慑和已形成支护结构的破坏、减小巷道的总体变形。
[0030]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，包括设置在巷道断面上的多个超前大直径钻孔和多个松动爆破孔，每个所述松动爆破孔设置在与其相邻的多个所述超前大直径钻孔的中部位置。2.如权利要求1所述的用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，所述超前大直径钻孔的数量为6-10个，排成两排且每排的数量相等。3.如权利要求2所述的用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，所述超前大直径钻孔的直径为10mm以上，长度为60m以上。4.如权利要求3所述的用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，所述松动爆破孔的数量为2-4个。5.如权利要求4所述的用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，所述松动爆破孔的长度为8-10m。6.如权利要求5所述的用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，所述松动爆破孔的直径为32mm以上，与所述超前大直径钻孔的直径成比例，比例范围为1:3?5。7.如权利要求6所述的用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，所述松动爆破孔的装药量至少为2Kg，药的封孔长度至少为1.5m。8.如权利要求7所述的用于巷道超前压力释放的复合卸压结构，其特征在于，每一次的掘进距离小于等于所述松动爆破孔的长度。
【文档编号】E21D9-14GK204267040SQ201420615967
【发明者】褚晓威, 李颖飞, 谈国强, 吴拥政, 张成军, 雷学义, 方云龙, 周峰 [申请人]潞安新疆煤化工（集团）有限公司, 天地科技股份有限公司