一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置

本技术涉及煤矿深部高应力巷道围岩控领域，尤其设计一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置。

背景技术：

1、随着浅部资源日益枯竭，导致煤矿开采深度日益增加，地质条件恶化、破碎岩体增多以及地应力加大等新的共性问题日趋突出，特别是高应力巷道围岩应力急剧增大，围岩收敛变形严重，矿压显现剧烈，高应力巷道围岩维护困难成为限制煤矿安全生产的重要因素之一。需要对高应力巷道围岩应力状态进行调整，常规预裂爆破对巷道围岩损伤程度较大，爆破施工降低围岩应力后容易导致围岩强度降低。并且施工中炸药爆炸能量容易耗损，围岩预裂时间有限，容易引发围岩应力卸压效果不显著。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有不足，提供一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置，以解决现有深部巷道围岩应力易集中，支护结构容易失效，翻修成本高维护困难的难题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

5、一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置，其包括浅部膨胀紧固部件、隔爆封堵段、深部多级启爆段，所述深部多级启爆段推送装入至钻孔深部位置，安装完成后随之将相邻段通过隔爆封堵段推送安装至其后方，依次重复循环安装，使得深部多级启爆段通过隔爆封堵段间隔开；随后在浅部位置安装隔爆封堵段，所述隔爆封堵段由黄泥、砂石、水泥等材料搅拌混合而成，最后在孔口位置段安装浅部膨胀紧固部件，所述膨胀紧固部件由膨胀金属圆筒和膨胀结构组成。

6、优选的，深部多级爆破段中包括一次启爆炸药和二次滞后爆破部件，首先通过一次启爆炸药对巷道深部围岩高应力进行转移，将高应力传递至其深部位置，随后深部多级启爆段中的二次滞后爆破部件对围岩次高应力进行二次降低，保证深部巷道围岩内高应力有效释放和降低。

7、优选的，隔爆封堵段由黄泥、砂石、水泥等材料搅拌混合而成，可以将深部多级爆破段爆破隔离在围岩深部内，防止深部爆破对浅部破碎围岩造成损害。

8、优选的，膨胀紧固部件由膨胀金属圆筒和膨胀结构组成，通过膨胀结构对膨胀金属圆筒进行膨胀，实现浅部膨胀紧固部件对浅部破碎围岩进行加固，稳固围岩。

9、(三)有益效果

10、本发明与现有技术相比，其有益效果体现在：

11、(1)本发明所述的深部多级爆破段中包括一次启爆炸药和二次滞后爆破部件，通过多次分级爆破对巷道深部围岩高应力进行转移，保证深部巷道围岩内高应力有效释放和降低。

12、(2)本发明所述的隔爆封堵段将深部多级爆破段爆破隔离在围岩深部内，防止深部爆破对浅部破碎围岩造成损害。

13、(3)本发明所述的膨胀紧固部件通过膨胀紧固作用可以实现高应力巷道浅部破碎围岩进行加固。

技术特征：

1.一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置，其包括浅部膨胀紧固部件(1)、隔爆封堵段(2)、预留弹性隔爆层(4)、预裂炸药(5)，预裂炸药(5)和二次滞后爆破部件(3)混合装入，共同组成深部多级启爆段。

2.根据权利要求1所述的一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置，其特征是：所述浅部膨胀紧固部件(1)由膨胀剂(1-1)、可变形弹性钢管(1-2)组成，通过膨胀剂(1-1)起作用，将其外部的可变形弹性钢管(1-2)进行膨胀。

技术总结一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置，其包括浅部膨胀紧固部件、隔爆封堵段、深部多级启爆段，所述一种适用于高应力巷道围岩多功能分级预裂爆破卸压装置，将深部多级启爆段推送至钻孔深部位置，其相邻段通过隔爆封堵段间隔开，在浅部位置安装隔爆封堵段，最后安装浅部膨胀紧固部件，通过深部多级启爆段将巷道围岩内的高应力转移至较远位置，随后深部多级启爆段中的二次滞后爆破部件对围岩次高应力进行二次降低，通过隔爆封堵段防止深部爆破对浅部破碎围岩造成损害，通过浅部膨胀紧固部件对浅部破碎围岩进行加固。本发明能够有效对深部巷道围岩内的高应力进行分级转移和释放，且对浅部破碎围岩进行加固。技术研发人员：郭书鹏,李迎富受保护的技术使用者：安徽理工大学技术研发日：20231101技术公布日：2024/7/18