（二氧化碳爆破設(shè)備）@降低了爆破噪音co2系列智能二氧化碳爆破設(shè)備引進(jìn)國(guó)外制造的安全型二氧化碳爆破設(shè)備，是工礦生產(chǎn)中zui常用的爆破設(shè)備之一，主要用于高硬度不超過(guò)850兆帕的各種石料和巖石的開(kāi)采、致裂。機(jī)器性能達(dá)到開(kāi)采理想水平。優(yōu)質(zhì)的耐磨材料防腐致裂管和特殊工藝制備的固定灌裝機(jī)、爆破管、二氧化碳爆破催化器，壽命相對(duì)普通致裂管倍增加。

二氧化碳爆破設(shè)備具有爆破比大、產(chǎn)品料度均勻、使用壽命長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、維修簡(jiǎn)便、低耗能等特點(diǎn)，礦山開(kāi)采的*的設(shè)備。二氧化碳爆破器是利用液態(tài)二氧化碳受熱汽化膨脹，快速釋放高壓氣體并釋放足夠的爆破能量破斷巖石或落煤的裝置，取代傳統(tǒng)煤炭開(kāi)采或深孔預(yù)裂爆破中的詐要，克服了以往用詐要爆破開(kāi)采和預(yù)裂中破壞性大，危險(xiǎn)性高礦體粉碎等缺點(diǎn)，具有不產(chǎn)生火花、無(wú)煙、爆破威力大、可反復(fù)使用等優(yōu)點(diǎn)，是傳統(tǒng)詐要的理想替代設(shè)備，為礦山安全開(kāi)采和預(yù)裂提供可靠保證，廣泛適用與煤礦和非煤礦山?，F(xiàn)有技術(shù)中，防治頂板沖擊的方法是在頂板中開(kāi)鑿頂板巷道，通過(guò)頂板巷道對(duì)頂板進(jìn)行深孔爆破，人為地切斷頂板，進(jìn)而促使采空區(qū)頂板冒落，減小頂板來(lái)壓時(shí)的強(qiáng)度和沖擊性。這種防治頂板沖擊的方法，雖然避免了因頂板沖擊而導(dǎo)致的沖擊地壓的產(chǎn)生，但需要在頂板中開(kāi)鑿頂板巷道,成本較高。傳統(tǒng)處理堅(jiān)硬頂板的方法是采用詐要爆破強(qiáng)制放頂，但是這種方法對(duì)于高礦井來(lái)說(shuō)，存在*的安全隱患，不論臨近工作面采空區(qū)還是本工作面的采空區(qū)都可能集聚大量的。我國(guó)許多礦區(qū)(如大同礦區(qū)、朔州礦區(qū)、榆林神東礦區(qū)等)煤層之上賦存有強(qiáng)度高、厚度大、整體性好的堅(jiān)硬頂板，由于頂板賦存完整，巖性堅(jiān)硬，隨著工作面的推進(jìn)，堅(jiān)硬頂板大面積懸而不垮，從而導(dǎo)致采空區(qū)空間逐漸增大，采空區(qū)周圍煤巖體內(nèi)積聚了大量彈性能量，不僅影響采空區(qū)附近煤體中巷道的穩(wěn)定性，而且一旦懸露頂板突然垮斷，在堅(jiān)硬頂板破斷或滑移失穩(wěn)過(guò)程中大量的彈性能突然釋放,形成強(qiáng)烈震動(dòng),導(dǎo)致堅(jiān)硬頂板型沖擊地壓。同時(shí)，由于在相鄰工作面采空區(qū)和本工作面采空區(qū)堅(jiān)硬頂板懸頂?shù)墓餐饔?，使臨空巷道圍巖處于高應(yīng)力水平，巷道變形劇烈，如果堅(jiān)硬頂板突然斷裂還會(huì)導(dǎo)致沖擊地壓，給臨空巷道的安全性構(gòu)成極大的威脅。

二氧化碳爆破的防治堅(jiān)硬頂板型沖擊地壓的方法，目的是通過(guò)采用二氧化碳爆破堅(jiān)硬頂板，降低成本的同時(shí)提高安全性。

技術(shù)方案按照以下步驟進(jìn)行：工作面正上方的頂板巖層切頂爆破：在對(duì)工作面回采前，分別在工作面兩側(cè)的運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道靠近工作面的頂角處，向工作面內(nèi)側(cè)的頂板巖層方向設(shè)置若干組鉆孔，運(yùn)輸巷道鉆孔和回風(fēng)巷道鉆孔呈對(duì)稱分布，每組鉆孔由3個(gè)鉆孔組成，工作面傾向長(zhǎng)度為L，3個(gè)鉆孔的孔底分別位于工作面傾向的1.5/8L、2.5/8L和3.5/8L處，鉆孔孔底至煤層頂板的垂直距離為煤層厚度h的3～5倍；在鉆孔內(nèi)安裝二氧化碳致裂器，依次進(jìn)行分組預(yù)裂爆破，實(shí)現(xiàn)工作面正上方的頂板巖層切頂爆破；工作面?zhèn)让娴捻敯鍘r層切頂爆破：在靠近接替工作面的工作面回風(fēng)巷道頂部，沿工作面走向布置若干個(gè)相互平行的鉆孔，鉆孔指向頂板巖層內(nèi)部并與回風(fēng)巷道之間有一定的傾斜角度，鉆孔孔底至煤層頂板的垂直距離為煤層厚度h的3～5倍；] 其中，所述的步驟中若干組鉆孔的孔口間隔為15m～30m。在鉆孔內(nèi)安裝二氧化碳致裂器，進(jìn)行預(yù)裂爆破，實(shí)現(xiàn)工作面?zhèn)让娴捻敯鍘r層切頂爆破。

所述的步驟中若干個(gè)相互平行的鉆孔的垂直間距為10m～15m。

所述的二氧化碳致裂器之間用導(dǎo)線串聯(lián)，被鉆機(jī)推送至孔底，采用封孔器進(jìn)行封孔，封孔長(zhǎng)度為孔深的0.1～0.2倍。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)和有益效果是:本發(fā)明是采用二氧化碳爆破控制堅(jiān)硬頂板型沖擊地壓，通過(guò)礦用放器觸發(fā)預(yù)置儲(chǔ)液管中的加熱器實(shí)現(xiàn)快速加熱，將儲(chǔ)液管中的液態(tài)二氧化碳變成氣態(tài)沖破定壓剪切片，從爆破釋放管噴出的超高壓氣體作用于煤體產(chǎn)生破碎區(qū)域，并在釋放方向上產(chǎn)生新裂隙，進(jìn)而達(dá)到巖石預(yù)裂的效果；通過(guò)對(duì)工作面正上方和工作面?zhèn)让娴膱?jiān)硬頂板進(jìn)行爆破，隨著工作面的回采堅(jiān)硬頂板可及時(shí)垮落，

實(shí)現(xiàn)應(yīng)力轉(zhuǎn)移和圍巖弱化，避免了堅(jiān)硬頂板型沖擊地壓的發(fā)生，同時(shí)降低了臨空巷道圍巖應(yīng)力，實(shí)現(xiàn)了臨空巷道圍巖的穩(wěn)定。

二氧化碳爆破設(shè)備能有效控制堅(jiān)硬頂板巖層賦存條件下的沖擊地壓顯現(xiàn)，對(duì)于防治堅(jiān)硬頂板引起沖擊礦壓具有重要意義，其方法簡(jiǎn)單，安全性好，操作簡(jiǎn)單，使用方便，具有廣泛的實(shí)用性。二氧化碳爆破設(shè)備以陜西某礦為例進(jìn)行說(shuō)明，其為沖擊地壓礦井，以往采用詐要爆破卸壓，效果一般，并且存在安全隱患。

二氧化碳爆破的防治堅(jiān)硬頂板型沖擊地壓的方法卸壓，工作面長(zhǎng)度為200m，煤厚為10m，頂板以堅(jiān)硬砂巖為主。采用的鉆機(jī)型號(hào)為ZDY4000S、鉆桿直徑60mm和二氧化碳致裂器，按照以下步驟進(jìn)行：工作面正上方的頂板巖層切頂爆破：在對(duì)工作面回采前，分別在工作面兩側(cè)的運(yùn)輸巷道和回風(fēng)巷道靠近工作面的頂角處，向工作面內(nèi)側(cè)的頂板巖層方向設(shè)置若干組鉆孔，運(yùn)輸巷道一側(cè)的鉆孔和回風(fēng)巷道一側(cè)的鉆孔呈對(duì)稱分布，每組鉆孔由個(gè)鉆孔5組成，工作面傾向長(zhǎng)度L為200m，個(gè)鉆孔的孔底分別位于工作面傾向的1.5/8L 、2.5/8L和3.5/8L處，鉆孔孔底至煤層頂板的垂直距離為煤層厚度h的4倍；在鉆孔內(nèi)安裝二氧化碳致裂器，依次進(jìn)行分組預(yù)裂爆破，實(shí)現(xiàn)工作面正上方的頂板巖層切頂爆破；工作面?zhèn)让娴捻敯鍘r層切頂爆破：在靠近接替工作面的工作面回風(fēng)巷道頂部，沿工作面走向布置若干個(gè)相互平行的鉆孔，鉆孔指向頂板巖層內(nèi)部并與回風(fēng)巷道之間有一定的傾斜角度，鉆孔孔底至煤層7頂板的垂直距離為煤層厚度的4倍；在鉆孔內(nèi)安裝二氧化碳致裂器，進(jìn)行預(yù)裂爆破，實(shí)現(xiàn)工作面?zhèn)让娴捻敯鍘r層切頂爆破。

其中，所述的步驟中若干組鉆孔的孔口間隔為20m。中的鉆孔與回風(fēng)巷道的夾角為60°。中若干個(gè)相互平行的鉆孔的垂直間距為15m。鉆孔直徑為60mm。二氧化碳致裂器之間用導(dǎo)線串聯(lián)，被鉆機(jī)推送至孔底，采用封孔器進(jìn)行封孔，封孔長(zhǎng)度為孔深的0.1倍。 爆破切頂后，隨著工作面的回采工作面上方和工作面?zhèn)让娴捻敯寮皶r(shí)垮落，避免了沖擊地壓的發(fā)生。同時(shí)，臨空巷道變形量較切頂前減少了60%，確保了臨空巷道的穩(wěn)定。