二氧化碳爆破設(shè)備具有爆破比大容书、產(chǎn)品料度均勻、使用壽命長眶蹈、結(jié)構(gòu)簡單藤棕、工作可靠、維修簡便雹了、低耗能等特點朴树，礦山開采的必備的設(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索驰，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榨惭，取代傳統(tǒng)煤炭開采或深孔預(yù)裂爆破中的詐要，克服了以往用詐要爆破開采和預(yù)裂中破壞性大妓浮，危險性高礦體粉碎等缺點忿项，具有不產(chǎn)生火花、無煙城舞、爆破威力大轩触、可反復(fù)使用等優(yōu)點，是傳統(tǒng)詐要的理想替代設(shè)備家夺，為礦山安全開采和預(yù)裂提供可靠保證脱柱，廣泛適用與煤礦和非煤礦山。現(xiàn)有技術(shù)中秦踪，防治頂板沖擊的方法是在頂板中開鑿頂板巷道褐捻，通過頂板巷道對頂板進行深孔爆破，人為地切斷頂板椅邓，進而促使采空區(qū)頂板冒落，減小頂板來壓時的強度和沖擊性昧狮。這種防治頂板沖擊的方法景馁，雖然避免了因頂板沖擊而導(dǎo)致的沖擊地壓的產(chǎn)生板壮，但需要在頂板中開鑿頂板巷道,成本較高。傳統(tǒng)處理堅硬頂板的方法是采用詐要爆破強制放頂合住，但是這種方法對于高礦井來說僵卿，存在極大的安全隱患，不論臨近工作面采空區(qū)還是本工作面的采空區(qū)都可能集聚大量的释何。我國許多礦區(qū)(如大同礦區(qū)正庙、朔州礦區(qū)、榆林神東礦區(qū)等)煤層之上賦存有強度高坯肿、厚度大蓄扳、整體性好的堅硬頂板，由于頂板賦存完整蔗承，巖性堅硬拢给，隨著工作面的推進，堅硬頂板大面積懸而不垮主瘸，從而導(dǎo)致采空區(qū)空間逐漸增大褥疆，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)定性糊怖，而且一旦懸露頂板突然垮斷永铛，在堅硬頂板破斷或滑移失穩(wěn)過程中大量的彈性能突然釋放,形成強烈震動,導(dǎo)致堅硬頂板型沖擊地壓。同時捻艳，由于在相鄰工作面采空區(qū)和本工作面采空區(qū)堅硬頂板懸頂?shù)墓餐饔没グ古R空巷道圍巖處于高應(yīng)力水平，巷道變形劇烈讯泣，如果堅硬頂板突然斷裂還會導(dǎo)致沖擊地壓纫普，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硬頂板型沖擊地壓的方法好渠，目的是通過采用二氧化碳爆破堅硬頂板昨稼，降低成本的同時提高安全性。

技術(shù)方案按照以下步驟進行：工作面正上方的頂板巖層切頂爆破：在對工作面回采前拳锚，分別在工作面兩側(cè)的運輸巷道和回風(fēng)巷道靠近工作面的頂角處假栓，向工作面內(nèi)側(cè)的頂板巖層方向設(shè)置若干組鉆孔，運輸巷道鉆孔和回風(fēng)巷道鉆孔呈對稱分布霍掺，每組鉆孔由3個鉆孔組成匾荆，工作面傾向長度為L，3個鉆孔的孔底分別位于工作面傾向的1.5/8L杆烁、2.5/8L和3.5/8L處牙丽，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，依次進行分組預(yù)裂爆破郑舷，實現(xiàn)工作面正上方的頂板巖層切頂爆破迈叫；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相互平行的鉆孔肘鹅，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暂韭，鉆孔孔底至煤層頂板的垂直距離為煤層厚度h的3～5倍；] 其中奇门，所述的步驟中若干組鉆孔的孔口間隔為15m～30m盒伸。在鉆孔內(nèi)安裝二氧化碳致裂器，進行預(yù)裂爆破栖啰，實現(xiàn)工作面?zhèn)让娴捻敯鍘r層切頂爆破橘沾。

所述的步驟中若干個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)扯凫，被鉆機推送至孔底轧黑，采用封孔器進行封孔，封孔長度為孔深的0.1～0.2倍售拼。

與現(xiàn)有技術(shù)相比且昭，本發(fā)明的特點和有益效果是:本發(fā)明是采用二氧化碳爆破控制堅硬頂板型沖擊地壓，通過礦用放觸發(fā)預(yù)置儲液管中的加熱器實現(xiàn)快速加熱贱鼻，將儲液管中的液態(tài)二氧化碳變成氣態(tài)沖破定壓剪切片宴卖，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)生新裂隙邻悬，進而達(dá)到巖石預(yù)裂的效果症昏；通過對工作面正上方和工作面?zhèn)让娴膱杂岔敯暹M行爆破，隨著工作面的回采堅硬頂板可及時垮落父丰，

實現(xiàn)應(yīng)力轉(zhuǎn)移和圍巖弱化肝谭，避免了堅硬頂板型沖擊地壓的發(fā)生，同時降低了臨空巷道圍巖應(yīng)力蛾扇，實現(xiàn)了臨空巷道圍巖的穩(wěn)定攘烛。

二氧化碳爆破設(shè)備能有效控制堅硬頂板巖層賦存條件下的沖擊地壓顯現(xiàn)，對于防治堅硬頂板引起沖擊礦壓具有重要意義镀首，其方法簡單坟漱，安全性好，操作簡單更哄，使用方便芋齿，具有廣泛的實用性。二氧化碳爆破設(shè)備以陜西某礦為例進行說明用玷，其為沖擊地壓礦井秤瞒，以往采用詐要爆破卸壓爷凫，效果一般，并且存在安全隱患夹它。

二氧化碳爆破的防治堅硬頂板型沖擊地壓的方法卸壓妖奕，工作面長度為200m遭唠，煤厚為10m恢儡，頂板以堅硬砂巖為主。采用的鉆機型號為ZDY4000S颊姻、鉆桿直徑60mm和二氧化碳致裂器组莲，按照以下步驟進行：工作面正上方的頂板巖層切頂爆破：在對工作面回采前，分別在工作面兩側(cè)的運輸巷道和回風(fēng)巷道靠近工作面的頂角處矫恳，向工作面內(nèi)側(cè)的頂板巖層方向設(shè)置若干組鉆孔咒饼，運輸巷道一側(cè)的鉆孔和回風(fēng)巷道一側(cè)的鉆孔呈對稱分布，每組鉆孔由個鉆孔5組成刮赵，工作面傾向長度L為200m渔硫，個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處编曼，鉆孔孔底至煤層頂板的垂直距離為煤層厚度h的4倍豆巨；在鉆孔內(nèi)安裝二氧化碳致裂器，依次進行分組預(yù)裂爆破掐场，實現(xiàn)工作面正上方的頂板巖層切頂爆破往扔；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相互平行的鉆孔熊户，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萍膛，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嚷堡，進行預(yù)裂爆破蝗罗，實現(xiàn)工作面?zhèn)让娴捻敯鍘r層切頂爆破。

其中蝌戒，所述的步驟中若干組鉆孔的孔口間隔為20m串塑。中的鉆孔與回風(fēng)巷道的夾角為60°。中若干個相互平行的鉆孔的垂直間距為15m瓶颠。鉆孔直徑為60mm拟赊。二氧化碳致裂器之間用導(dǎo)線串聯(lián)，被鉆機推送至孔底捅青，采用封孔器進行封孔蹲瘩，封孔長度為孔深的0.1倍。 爆破切頂后豺孤，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垮落架揉，避免了沖擊地壓的發(fā)生孝炫。同時，臨空巷道變形量較切頂前減少了60%浦砸，確保了臨空巷道的穩(wěn)定抽茸。