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一种脉冲作业控制巷道底鼓方法
发布时间: 2022-02-17
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
高端装备制造产业,制造业
成果介绍
背景技术
现阶段，我国煤矿开采主要为井工开采模式，这种模式中，坚硬顶板是采场强矿压的主要因素之一。在井下开采过程中，巷道会出现强烈的矿压显现。巷道强矿压显现主要是由于巷道帮部对底板的挤压，即挤压性底鼓问题，这主要是由于帮部和顶板岩层完整，底板为软弱岩层，因而底板应力集中程度高，易出现底板鼓起现象，其支护难度大、维护成本过高，甚至难以维护。动压巷道因受采动影响，其应力环境较为复杂，易产生大变形，在多次修复后仍难以保证矿井的安全高效开采。由于受到采动的影响，给巷道造成了二次破坏，发生底鼓现象较为严重。存在的这些矿压问题，严重影响煤矿的安全生产，需要一种脉冲作业的方式来控制巷道底鼓的发生，以减小生产成本。
现有技术中，在探测方面，我国钻孔探测原位测试方法有超声波探测法、钻孔触探法、钻孔剪切法等。而由于原有的钻孔触探法在探头上只有单一的探针，对钻孔围岩进行探测，在探测时不仅测试方位有偏差，而且测试数据也不够精准。在底板控制方面，传统的对顶板爆破方式存在炸药消耗大、有危险性、动力扰动大等缺点。在巷道修复加固方面，通常采用传统的人为铲平修复、刚体支柱支撑和传统锚杆加固的方式，这些方式存在成本高、费时费工、支护效果差等缺点。因此，在巷道围岩控制领域，急需一种集探测、切底、修复于一体的创新高效巷道底板控制技术。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种脉冲作业控制巷道底鼓方法，该方法探测过程不易出现偏差，探测精度高，同时，切底速度快、安全性好，不会造成二次污染，且切底过程中的动力扰动小，不会损坏原有的支护，再者，其修复效果好；该方法集探测、切底、修复于一体，能有效保证煤矿的安全生产工作。
为了实现上述目的，本发明提供一种脉冲作业控制巷道底鼓方法，包括钻孔触探仪和电脉冲装置，所述钻孔触探仪包括输送杆、升降器、探头、探针、手压泵和数据采集仪，所述输送杆为伸缩式杆件，输送杆的下端与升降器连接，其外径小于钻孔的内径；所述升降器安装在巷道内，升降器为可升降式结构，且俯仰角度可调节，从而不仅可以调整输送杆进入钻孔的深度，也可以调节输送杆的角度以适应不同角度的钻孔；所述探头安装在输送杆的上端，其顶端周身均匀的设置有四个径向安装孔，其内部还设置有连通到四个径向安装孔里端的油道，油道的进油口设置在探头的表面；探针的数量四个，四个探针分别安装在四个径向安装孔中，且两两成对的分布在x轴和y轴方向上；探针的里端外侧安装有活塞环，并通过活塞环与径向安装孔滑动密封配合，探针的长度小于径向安装孔的深度，且其里端还通过拉簧与径向安装孔的孔底连接；探针顶端的外部设置在压力传感器；在探头上设置有检测探针伸出长度的位移传感器；所述手压泵设置在巷道内，且通过油路与探头上的进油口连接；所述数据采集仪通过电缆与位移传感器和压力传感器连接。
成果亮点
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