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申请/专利权人：中煤能源研究院有限责任公司

摘要：本发明公开的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法，其特征在于，选取实施分段割缝的爆破目标岩层，通过爆破目标岩层确定爆破孔Ki参数和爆破孔分段割缝参数，基于爆破孔Ki参数和爆破孔分段割缝参数进行施工得到爆破孔Ki和爆破孔分段割缝，最后爆破孔Ki内装药起爆。本发明的基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法，能够有效降低二次回采扰动期间临空巷道悬露顶板破裂产生的弹性能，减少顶板破裂诱发临空巷道冲击状况发生。

主权项：1.基于轴向分段割缝的顶板预裂爆破方法，其特征在于，选取实施分段割缝的爆破目标岩层，通过爆破目标岩层确定爆破孔Ki参数和爆破孔分段割缝参数，基于爆破孔Ki参数和爆破孔分段割缝参数进行施工得到爆破孔Ki和爆破孔分段割缝，最后爆破孔Ki内装药起爆；包括以下步骤，步骤1，收集样本工作面1数据或临近工作面2的数据，绘制微震事件沿垂向分布特征图，通过微震事件沿垂向分布特征图选取爆破目标岩层；步骤2，依据步骤1选取的爆破目标岩层厚度，施工若干个不同倾角的顶板裂隙探测孔5，将顶板裂隙探测孔5内返水异常点9之间连线，连接线为推测悬顶线6；步骤3，根据步骤2的顶板裂隙探测孔5和推测悬顶线6得到爆破孔数量i、倾角αi、孔间距、孔深Li和装药段长度Xi的参数；步骤4，依据步骤3爆破孔Ki参数得到爆破孔分段割缝长度Zij、爆破孔分段割缝数量和位置关系的参数；步骤5，依据爆破孔参数和爆破孔分段割缝参数进行施工；步骤6，对施工完成的爆破孔内装填炸药，进行起爆；所述步骤1中爆破目标岩层选取在采煤层上覆15m～60m，选取多个爆破目标岩层，记为Mn，沿样本工作面1垂向自上而下n＝1，2，3…n，各爆破目标岩层厚度计为HMn；所述步骤3中爆破孔数量i为爆破孔Ki覆盖所有爆破目标岩层Mn；爆破孔倾角αi为30°～60°，且爆破孔倾角αi不小于相邻存在裂隙的顶板裂隙探测孔5的倾角；相邻爆破孔Ki直线距离不小于8m；所述步骤3中爆破孔孔深Li距离推测悬顶线6不小于5m，且不超过垂向距离最高一层爆破目标岩层M1；爆破孔Ki的装药段长度Xi计算公式如公式1所示，Xi≤Li×sinai-34×Ysinai1；式中，Li为爆破孔Ki的爆破孔孔深，Y为区段煤柱3的宽度，ai为爆破孔Ki的倾角角度；爆破孔Ki的装药段覆盖所有爆破目标岩层Mn，且装药段底部距离巷道顶板垂向高度h不小于15m；所述步骤4中爆破孔割缝长度Zij为装药段长度Xi内与实施分段割缝的目标岩层Mn，如公式2所示；Zij＝HMnSinai2；式中，i表示第i个爆破孔，j表示第i个爆破孔内第j个分段割缝段，ai为爆破孔Ki的倾角角度；所述步骤4中爆破孔分段割缝数量为每个爆破孔Ki内爆破孔分段割缝数量为4条，且4条爆破孔分段割缝沿爆破孔Ki径向相互夹角为90°，相对爆破孔分段割缝为一组，一组爆破孔分段割缝方向与沿空巷道4走向平行，另一组爆破孔分段割缝方向垂直于沿空巷道4走向；所述步骤5相邻施工爆破孔Ki间距为10m～15m。

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