一种巷道水力割缝定向爆破切顶卸压方法技术领域
本发明涉及一种爆破切顶卸压方法，具体是一种巷道水力割缝定向爆破切顶卸压方法。
背景技术
在煤矿开采中，工作面后方顶板随工作面推进而逐渐垮落卸压，工作面侧向顶板在采
动过程中亦发生断裂垮落而形成稳定结构。坚硬老顶在侧向断裂过程中，不会发生沿煤柱
面整体切落现象，从而导致弧形三角块呈悬臂状态施压于煤柱。承受高压的煤柱易发生突
出事故或相邻新掘巷道变形破坏，给下工作面回采带来了极大的困难。
国内常用的切顶卸压方法为爆破切顶法，该方面能有效缩小工作面顶板侧向老顶悬臂
长度，但普通爆破钻孔切顶时操控性差，耗药量大，且极易导致过度爆破或爆破不足，破
坏保留的顶板煤岩体。另一种方法是采用高压水力割缝切顶卸压方法，但是由于切顶速度
慢、时间长，而且切割深度与形状难以控制、用水消耗量大，也不利于煤矿生产的高产高
效。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种巷道水力割缝定向爆破切顶卸压方法，
具有可操控性好，方便易行，切顶速度快，耗药量少，切顶成型控制好；有效降低因悬臂
过长而造成的应力集中现象。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：该种巷道水力割缝定向爆破切顶卸压
方法，该方法的步骤是：
A、确定巷道水力割缝定向爆破切顶卸压的爆破钻孔参数：沿巷道采空区侧布置一排水
力割缝定向爆破钻孔，相邻两个爆破钻孔的间距为2～4m，钻孔垂直于巷道走向，并倾斜向
上与巷道底板呈50～60°角倾向采空区侧，爆破钻孔的终孔点位于老顶1/2厚度，并向深
处延伸0.4m处；
B、打设爆破钻孔及在钻孔设定位置进行水力割缝：在爆破钻孔参数确定后，沿巷道采
空区侧，按照设定的爆破钻孔参数，打设直径不少于32mm的爆破钻孔，爆破钻孔施工完成
后，清洗爆破钻孔，并将水力割缝钻头送入距孔底0.4m处，即老顶1/2厚度的位置，调整
水力割缝钻头方向，使其产生的割缝平面为铅垂方向，确认钻头和钻杆密闭后输入高压水，
水力割缝钻头在高压水作用下高速转动，由其喷射出的高压水柱切割周围岩体，形成半径
可达0.5～1.0m的圆盘状水力割缝，完成水力割缝工序；
C、安装炸药、封孔：在打设的每个爆破钻孔内根据岩性装多节药卷，使得装药位置集
中于设定的圆盘状水力割缝处，炸药采用反向装药方式，即起爆药卷为孔底的第一节药卷，
所有药卷的聚能槽均指向眼口方向，然后在最后一节炸药后端用炮泥进行封孔作业；
D、进行定向爆破切顶卸压：封孔作业完成后撤离巷道工作人员，引爆炸药。
进一步，所述的每个爆破钻孔的装药量为4节直径32mm长度20cm的矿用乳化炸药，
将4节矿用乳化炸药依次送入爆破钻孔的孔底。
进一步，相邻两个爆破钻孔中施工的圆盘状水力割缝平面的空间位置相互平齐，使其
能够处于同一平面内，炸药爆破时裂缝可以贯穿，达到导向爆破作用。
进一步，所述的步骤D引爆炸药时，同时起爆四个相邻的爆破钻孔中的炸药为一个循
环，随着工作面的推进，依次循环爆破。
与现有技术相比，本发明水力割缝与定向爆破相结合的方式，其具有如下优点：(1)
本发明的切顶成型控制好，解决了在传统爆破切顶时，可控制性差，爆破过度或爆破不足
现象频发的问题；(2)本发明的切顶速度快，解决了纯水力割缝切顶时，速度慢，时间长，
不利于煤矿生产高产高效的问题；(3)本发明中的预裂缝技术可使得爆破切顶时装药量少，
炸药利用率高，导向爆破；(4)本发明解决了爆破切顶时对本工作面顶板的干扰损伤，避
免了本工作面回采时顶板破碎、支护困难的现象发生；(5)本发明施工简单、经济适用性强、
安全性强，可操控性好。
附图说明
图1是本发明的实施布置图；
图2是图1的A处局部放大图；
图3是图1的Ⅰ-Ⅰ向视图；
图4是图1的Ⅱ-Ⅱ向视图。
图中：1、爆破钻孔，2、圆盘状水力割缝，3、老顶，4、冒落岩块，5、区段煤柱，6、
本区段平巷，7、本区段工作面，8、矿用乳化炸药药卷，9、炮泥。
具体实施方式
下面将对本发明作进一步说明。
如图1至图4所示，本发明的步骤是：
A、确定巷道水力割缝定向爆破切顶卸压的爆破钻孔参数：沿巷道采空区侧布置一排水
力割缝定向爆破钻孔1，相邻两个爆破钻孔1的间距为2～4m，爆破钻孔1垂直于巷道走向，
并倾斜向上与巷道底板呈50～60°角倾向采空区侧，爆破钻孔1的终孔点位于老顶3的1/2
厚度，并向深处延伸0.4m处；
B、打设爆破钻孔及在钻孔设定位置进行水力割缝：在爆破钻孔参数确定后，沿巷道采
空区侧，按照设定的爆破钻孔参数，打设直径不少于32mm的爆破钻孔1，爆破钻孔1施工
完成后，清洗爆破钻孔1，并将水力割缝钻头送入距孔底0.4m处，即老顶的1/2厚度位置，
调整水力割缝钻头方向，使其产生的割缝平面为铅垂方向，确认钻头和钻杆密闭后输入高
压水，水力割缝钻头在高压水作用下高速转动，由其喷射出的高压水柱切割周围岩体，形
成半径可达0.5～1.0m的圆盘状水力割缝2，完成水力割缝工序；
C、安装炸药、封孔：在打设的每个爆破钻孔1内根据岩性装多节药卷，使得装药位置
集中于设定的圆盘状水力割缝2处，炸药采用反向装药方式，即起爆药卷为孔底的第一节
药卷，所有药卷的聚能槽均指向眼口方向，然后在最后一节炸药后端用炮泥9进行封孔作
业；
D、进行定向爆破切顶卸压：封孔作业完成后撤离巷道工作人员，引爆炸药。
进一步，所述的每个爆破钻孔1的装药量为4节直径32mm长度20cm的矿用乳化炸药
药卷8，将4节矿用乳化炸药药卷8依次送入爆破钻孔的孔底。
作为本发明的一种改进，相邻两个爆破钻孔1中施工的圆盘状水力割缝平面的空间位
置相互平齐，使其能够处于同一平面内；炸药爆破时裂缝可以贯穿，达到导向爆破作用。
进一步，所述的步骤D引爆炸药时，同时起爆四个相邻的爆破钻孔1中的炸药为一个
循环，随着工作面的推进，依次循环爆破。