一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法与流程

本发明涉及冲击地压防治，具体为一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法。

背景技术：

1、矿井煤层具有强冲击倾向性，在采掘工作面实体煤巷道开采过程中，为确保矿井能够安全高效生产，卸压工程需满足相关防冲要求，因此均需在巷道两帮施工大直径卸压钻孔。因卸压与生产的矛盾较为严峻，涉煤生产地点施工队伍对卸压工作重视程度依然不足，压缩卸压时间现象普遍存在，导致卸压进度与采掘进度不匹配，特别是在引进掘锚一体机用于煤巷快速掘进过程中，按原设计卸压工艺施工远达不到所需的卸压工程，一定程度上造成卸压工程滞后，造成矿井冲击地压灾害防治压力递增，同时也对矿井安全生产较为不利。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，解决了造成卸压工程滞后，造成矿井冲击地压灾害防治压力递增，同时也对矿井安全生产较为不利的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，包括以下步骤；

3、s1、准备工作；

4、首先进行详细的地质调查和勘察，然后制定巷道设计方案、设计煤体爆破钻孔方案和制定施工计划，最后安排安全培训和技术培训，确保施工人员熟悉工程要求和操作规程；

5、s2、巷道掘进工程；

6、然后根据巷道设计方案，确定巷道的起点和方向，利用掘进设备开始进行巷道的掘进，并根据新的施工间距，掘进机排除岩石和煤层，并保持整体巷道的稳定，然后逐层逐次进行巷道掘进，控制掘进巷道的倾斜度、位置和尺寸，确保巷道满足工程要求，并在掘进巷道的过程中，进行钻孔预埋爆破管线，为后期的煤体爆破钻孔做准备；

7、s3、煤体爆破钻孔施工；

8、然后再根据煤体爆破钻孔方案，选择合适的位置通过钻机进行钻孔，控制钻孔的深度、孔径和方向，并在钻孔内布置导爆管和装药，然后在钻孔爆破前，进行周边环境的安全警戒和撤离工作，确保人员安全，并进行爆破操作，触发爆炸装置，实施煤体爆破，最后在爆破后，对巷道进行检查和清理，确保煤体压力得到释放；

9、s4、支护与巷道装备安装；

10、在根据巷道设计方案，针对施工间距增大的情况进行支护结构的安装，确保巷道的稳定性，安装并调试巷道所需的设备和管线；

11、s5、监测与质量控制；

12、建立巷道监测系统，进行巷道稳定性、岩层位移、支护结构受力方面的监测和记录，并设置监测点位，进行监测数据的实时采集、分析和评估，再进行质量控制，确保施工质量符合设计和安全要求。

13、s6、减震与修复；

14、再对巷道爆破和掘进过程中可能引起的振动和冲击进行实时监测和控制，并采取减震措施，减少对周围环境和设备的影响，在施工结束后，对施工区域进行生态修复和环境整治，恢复原有的生态环境。

15、优选的，所述s1步骤中地质调查和勘察包括煤层和岩层的分布、属性和稳定性，且设计方案包括巷道断面尺寸、施工间距支护结构，所述钻孔方案包括钻孔的位置、孔径、深度和装药量，且施工计划包括工期安排、施工队伍组织、设备调配。

16、优选的，所述s2步骤中施工间距为15m。

17、优选的，所述s4步骤中支护结构包括钢架、锚杆和锚索的安装，且设备和管线包括输送带、通风系统和电缆。

18、优选的，所述s5步骤中质量控制包括对材料质量检查和施工工艺检查。

19、优选的，所述s6步骤中减震措施为填充松软材料和控制爆破药量。

20、本发明提供了一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法。与现有技术相比具备以下有益效果：

21、该矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，通过将原设计两帮大直径卸压钻孔(施工间距2m)改为两帮煤体爆破钻孔(施工间距15m)，迎头两个大直径卸压钻孔改为一个煤体爆破钻孔，实现由被动卸压(钻孔形变)向主动卸压(钻孔爆破)方式的转变，主动释放煤体压力，使掘锚头始终保持在低应力环境下快速掘进，且进行巷道稳定性、岩层位移、支护结构受力方面的监测和记录，进行监测数据的实时采集、分析和评估，再进行质量控制，并对巷道爆破和掘进过程中可能引起的振动和冲击进行实时监测和控制，并采取减震措施，减少对周围环境和设备的影响，在施工结束后，对施工区域进行生态修复和环境整治，恢复原有的生态环境，有效提高了高应力煤层下掘锚一体机的掘进效率，降低了相应的冲击防治灾害治理工程量，节约了相应的冲击地压灾害治理的施工投入，助推了掘锚一体机在深部矿井高应力煤层中的推广应用，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，其特征在于：包括以下步骤；

2.根据权利要求1所述的一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，其特征在于：所述s1步骤中地质调查和勘察包括煤层和岩层的分布、属性和稳定性，且设计方案包括巷道断面尺寸、施工间距支护结构，所述钻孔方案包括钻孔的位置、孔径、深度和装药量，且施工计划包括工期安排、施工队伍组织、设备调配。

3.根据权利要求1所述的一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，其特征在于：所述s2步骤中施工间距为15m。

4.根据权利要求1所述的一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，其特征在于：所述s4步骤中支护结构包括钢架、锚杆和锚索的安装，且设备和管线包括输送带、通风系统和电缆。

5.根据权利要求1所述的一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，其特征在于：所述s5步骤中质量控制包括对材料质量检查和施工工艺检查。

6.根据权利要求1所述的一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，其特征在于：所述s6步骤中减震措施为填充松软材料和控制爆破药量。

技术总结本发明公开了一种矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，包括巷道掘进工程、煤体爆破钻孔施工、监测与质量控制和减震与修复，本发明涉及冲击地压防治技术领域。该矿井煤层快速掘进下的三量定向爆破卸压方法，通过将原设计两帮大直径卸压钻孔(施工间距2m)改为两帮煤体爆破钻孔(施工间距15m)，迎头两个大直径卸压钻孔改为一个煤体爆破钻孔，且通过监测与质量控制和减震与修复，有效提高了高应力煤层下掘锚一体机的掘进效率，降低了相应的冲击防治灾害治理工程量，节约了相应的冲击地压灾害治理的施工投入，助推了掘锚一体机在深部矿井高应力煤层中的推广应用，具有良好的应用前景。技术研发人员：张涛,宋士康,崔恒,冯海龙,董近兴,刘强,王青振,任康江,杨小波,赵安泽受保护的技术使用者：陕西正通煤业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27