一种精确延时预裂爆破强化抽采煤层瓦斯的方法

摘要

本发明公开了一种精确延时预裂爆破强化抽采煤层瓦斯的方法，利用精准延时预裂爆破技术，合理安排炮孔起爆的顺序，调节电子雷管的合理延时间隔，使爆破地震波的主振频率与煤层的固有频率相近或相同，从而造成离炮孔较远的煤体与炮孔附近的煤体一起产生共振；由于炮孔周围煤体的共振作用，使得离炮孔较远的煤体和炮孔近处煤体介质受到交替变化的拉应力、剪切力和压应力作用，引起煤基质中的孔隙和裂隙产生时大时小的变化，使得离炮孔较远的煤体中产生新的裂缝网、炮孔近处煤体的裂隙发育程度得到进一步提高，增大炮孔周围煤体的裂隙扩展范围和扩展程度，以扩大预裂爆破增透的影响范围和影响程度，造成煤层透气性增加的范围和幅度都得到进一步提高。

主权项

一种精确延时预裂爆破强化抽采煤层瓦斯的方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)根据煤矿实际情况，按照规章制度设计布置采煤工作面及生产系统，生产系统包括矿井瓦斯抽采系统；(2)采集待增透煤层的样品，对待增透煤层的物理属性进行测定，物理属性包括渗透率、孔隙率、坚固性系数和固有振动频率；(3)根据待增透煤层的物理属性和井下环境条件选择爆破参数，爆破参数的设计需使得不同爆破点产生的地震子波叠加后的主振频率与待增透煤层的固有振动频率差在设定阈值范围内；(4)根据采煤工作面的开采技术条件，采用数值模拟的方法，获得不同爆破参数条件下精确延时预裂爆破后煤层瓦斯的渗流规律，确定采煤工作面的顺层瓦斯抽采钻孔的终孔间距、穿层瓦斯抽采钻孔的终孔间距和爆破孔间距；(5)沿采煤工作面的回风顺槽方向向煤层施工若干顺层钻孔，顺层钻孔平行于采煤工作面且垂直于回风顺槽方向；将顺层钻孔分为顺层爆破孔和顺层瓦斯抽采孔两类，沿采煤工作面的回风顺槽方向，相邻两个顺层爆破孔之间存在n个顺层瓦斯抽采孔，n为1、2、3、4或5；(6)沿工作面底板岩石巷道方向向煤层施工若干穿层钻孔，穿层钻孔垂直于采煤工作面和工作面底板岩石巷道方向；将穿层钻孔分为穿层爆破孔和穿层瓦斯抽采孔两类，沿工作面底板岩石巷道方向，相邻两个穿层爆破孔之间存在m个穿层瓦斯抽采孔，m为1、2、3、4或5；(7)按照步骤(3)选择的爆破参数，在顺层爆破孔和穿层爆破孔内布置电子延时雷管、导爆索和炸药，引爆爆破点进行精确延时预裂爆破；(8)精确延时预裂爆破完成后，连接顺层瓦斯抽采孔和穿层瓦斯抽采孔与矿井瓦斯抽采系统，通过矿井瓦斯抽采系统的负压对顺层瓦斯抽采孔和穿层瓦斯抽采孔进行抽采。