【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及坚硬顶板弱化和高应力巷道围岩卸压，具体涉及一种双注双封式无声破碎剂高压破岩方法，尤其适用于顺槽顶板岩层坚硬、采空区顶板出现悬臂即不易垮落的工作面。
技术介绍
1、随着近几十年来我国煤炭资源的高强度开采，大部分浅埋煤层已基本完成开发回收，煤矿发展的重心在逐步向我国中西部地区的中深埋煤层偏移，尤其存在一些坚硬顶板工作面，造成的煤层采后大面积悬顶问题较为突出和棘手，增加了对安全开采的难度。由于缺少对两侧积水工作面安全开采的先例和经验，针对工作面初采过程中顶板难以垮落的问题，常用的方法主要有采前、采后的爆破强制放顶法、注水弱化法，水压致裂法。爆破法是通过在顶板目标岩层中预先形成几条或者多条裂缝构成的立体裂缝体系，使顶板沿裂缝方向强度降低，从而减弱坚硬顶板的整体强度并易于垮落。爆破法施工简单，但目前火工品申请批复难度大、工程量大、成本高、危险系数高；注水弱化法在施工时，砂岩、砾岩等坚硬岩石不易溶于水，注水弱化的效果及应用范围均有很大局限性，难以人为控制。综合采用定向长钻孔和常规短钻孔水力压裂技术对工作面开采期间坚硬顶板进行弱化改造，在实际应用中，水力压裂存在许多局限性，如对岩石的通透性要求较高，水源污染严重等。因此，为了寻找一种新型、安全、高效的顶板预裂方法已成为一项亟待解决的重大难题。
技术实现思路
1、针对上述存在的技术不足，本专利技术的目的是提供一种双注双封式无声破碎剂高压破岩方法，其能够对顶板进行弱化处理，将顺槽顶板岩层产生裂隙，在回采推进时顶板悬臂受力切断，以达到预裂
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术提供一种双注双封式无声破碎剂高压破岩方法，尤其适用于顺槽顶板岩层坚硬、采空区顶板出现悬臂即不易垮落的工作面，包括以下步骤：
4、1)预裂钻孔布置；施工预裂孔，确定钻孔方位角、钻孔坡度和终孔深度，终孔朝向老塘侧；
5、2)钻孔封孔器注水双端封孔；将封孔器布置在目标压裂层位，进行注水膨胀封孔器从而封堵钻孔；
6、3)检查调试管路密封状态；对注浆所需的注浆泵和注浆所需管路进行检查；
7、4)调配无声破碎剂高压；将bc-高效无声破碎剂和水以3:1的比例混合搅拌获取具有流动性的糊状型浆体；
8、5)注入无声破碎剂并等待其膨胀破岩；将步骤4)中获得的糊状型浆体注入至预裂钻孔内，等待无声破碎剂膨胀破岩；
9、6)封孔器卸压并进行下一循环；施工完成后，对封孔器进行排水卸压，等待排出的水流停止流动，即封孔器完全卸压后，即进行下一层位压裂，开始下一个循环。
10、优选地，步骤4)中，取25kg的bc-高效无声破碎剂和8.5kg水倒入搅拌容器中进行均匀搅拌，获取具有流动性的糊状型浆体。
11、优选地，步骤5)中，水与无声破碎剂配比后在30分钟后起反应，故等待无声破碎剂反应时间要大于30分钟，注浆时间要求必须在30分钟时间内填充完毕。
12、优选地，步骤5)中，充填无声破碎剂时，要求隔孔进行装填，一次充填一个钻孔，不可同时作业，待充填钻孔防护后再施工下一钻孔，如附近10m范围内钻孔出现冲孔时立即停止作业。
13、优选地，无声破碎剂装入预裂钻孔5小时之内，需在预裂钻孔处设置防护设施，不得在孔口附近逗留和仰视孔口，防止窜孔伤人。
14、本专利技术提供一种双注双封式无声破碎剂高压破岩系统，包括分别连通高压水泵16的水箱14和无声破碎剂拌料箱15；
15、所述水箱14、无声破碎剂拌料箱15出口通过高压管线13分别连通四通阀11的阀门②和阀门①，所述四通阀11的阀门③通过高压管路连通封孔器3的长管封孔器注水管2且该高压管路上设有压力表9和流量计10；
16、所述四通阀11的最后一个阀门连接三通阀12其中一个阀门，所述三通阀12的另外两个阀门为阀门④和阀门⑤，阀门④通过高压管路连通封孔器3的短管封孔器注水管4且高压管路上设有压力表9和流量计10，阀门⑤通过管路连通排水管。
17、本专利技术提供一种双注双封式无声破碎剂高压破岩系统的使用方法，具体方法为：封孔操作时，将封孔器3通过高压钢管将其放置在岩层指定部位，打开水源总开关，关闭阀门①、阀门③、阀门⑤，打开阀门②、阀门④，观察压力表9和流量计10；
18、当压力增大到指定压力时，先关闭水源总开关，再关闭阀门④，使封孔器3正常封孔完成封孔操作；
19、添加无声破碎剂15高压破岩作业中，需要打开水源总开关，打开阀门①、阀门③，关闭阀门②、阀门④、阀门⑤，观察压力表9，压力增大稳定时，关闭水源总开关，关闭阀门③，等待无声破碎剂15作用时间，观察效果；
20、上步操作完成后，放出封孔器3中的水，并撤出封孔器3，撤出操作中需要关闭阀门①、阀门②、阀门③，打开阀门④、阀门⑤，待观察到阀门⑤处管线处无水流出时，即撤出封孔器3，进行下一个循环。
21、本专利技术的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术尤其适用于顺槽顶板岩层坚硬、采空区顶板悬臂即不易垮落的工作面。本方法无需使用水，具有理想的黏度和携砂性能；无水锁、无聚合物残留、无黏土膨胀，压裂作业后仅有支撑剂留在地层中，对地层损害极小；可以极大降低泵送压力，产生较长裂隙；压裂后无需返排，可直接投产。较现有技术在施工和安全两方面更具有巨大优势，且本专利技术破碎剂不属于危险物品，破碎剂用水拌合后通过封孔器灌入孔即可，不需专业工种。本专利技术无毒、无味、无声、无震，具有广泛的应用前景。
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1.一种双注双封式无声破碎剂高压破岩方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，取25kg的BC-高效无声破碎剂和8.5kg水倒入搅拌容器中进行均匀搅拌，获取具有流动性的糊状型浆体。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5)中，水与无声破碎剂配比后在30分钟后起反应，故等待无声破碎剂反应时间要大于30分钟，注浆时间要求必须在30分钟时间内填充完毕。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤5)中，充填无声破碎剂时，要求隔孔进行装填，一次充填一个钻孔，不可同时作业，待充填钻孔防护后再施工下一钻孔，如附近10m范围内钻孔出现冲孔时立即停止作业。
5.如权利要求4所述的一种双注双封式无声破碎剂高压破岩方法，其特征在于，无声破碎剂装入预裂钻孔5小时之内，需在预裂钻孔处设置防护设施，不得在孔口附近逗留和仰视孔口，防止窜孔伤人。
6.一种双注双封式无声破碎剂高压破岩系统，其特征在于，包括分别连通高压水泵16的水箱14和无声破碎剂拌料箱15；
7.一种如权6所述双注双封
...【技术特征摘要】
1.一种双注双封式无声破碎剂高压破岩方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤4)中，取25kg的bc-高效无声破碎剂和8.5kg水倒入搅拌容器中进行均匀搅拌，获取具有流动性的糊状型浆体。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤5)中，水与无声破碎剂配比后在30分钟后起反应，故等待无声破碎剂反应时间要大于30分钟，注浆时间要求必须在30分钟时间内填充完毕。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤5)中，充填无声破碎剂时，要求隔孔进行装填，一次充填一个钻孔，不可同时作业，待充填钻孔防护后再施工下一钻孔，如附近10m...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄鹏，隗义美，李猛，马丹，腾新勇，李俊孟，王伟，蓝启河，吴波，马书轩，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：
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