一、二氧化碳爆破技術目前存在的問題：

針對現有二氧化碳爆破技術存在的問題，二氧化碳爆破提供一種基于二氧化碳爆破的弱化堅硬煤層放頂煤的方法，目的是通過采用在工作面液壓支架頂梁之間靠近煤壁的頂板處向上方頂煤打眼進行二氧化碳爆破，對堅硬頂煤進行弱化，節省投資、提高安全性實現本發明目的的技術方案，按照以下步驟進行：

（1）在進行煤層回采過程中，在液壓支架頂梁之間靠近煤壁的頂板處，每間隔5～8個液壓支架設置穿透頂煤煤體到達煤層頂板的鉆孔，鉆孔與煤層頂板呈一定傾角α，鉆孔的長度為L；

（2）將二氧化碳致裂器置于鉆孔內，插至孔底，采用囊袋式或橡膠封孔器封孔，封孔長度為(0.1～0.2)L,并設置止飛器，連接導線，使用發啟動加熱器，按照鉆孔次序依次進行將二氧化碳爆破終使堅硬頂煤產生裂隙，強度弱化。其中，所述的鉆孔直徑為60mm～80mm，相鄰兩個鉆孔之間的距離為8m~10m。所述的鉆孔與煤層頂板呈一定傾角α為30?~60?。所述的隨著工作面的回采每間隔一定距離在頂煤實施二氧化碳爆破，即爆破循環步距≤L?cosα。所述的使用啟動加熱器，使加熱二氧化碳致裂器內部的液態二氧化碳成為氣體，二氧化碳致裂器中壓力持續增大壓迫200MPa定壓剪切片，使其中的定壓剪切片破斷，釋放高壓氣體，致裂煤體。與現有技術相比，本發明的特點和有益效果是：本發明采用二氧化碳爆破對堅硬頂煤進行弱化，具體在工作面液壓支架頂梁之間靠近煤壁的頂板處向上打眼進行二氧化碳爆破。本發明方法能夠節省投資，不必另開工藝巷和增大順槽斷面等，而且二氧化碳致裂器爆破過程中快速釋放的二氧化碳氣體可以避免因放炮產生明火而引起事故，安全性較高，能有效避免在礦井，頂煤爆破容易引起，爆破后的頂煤裂隙發育，效果直接有效采用二氧化碳爆破對堅硬頂煤進行弱化后，頂煤放出率比頂板致裂之前提高了20%～30%，致裂效果明顯，取得了顯著的經濟效益。經現場觀測及統計可知，二氧化碳爆破后煤體呈相對均勻、粒度相對較小的塊狀結構，放煤過程中煤塊呈散體流動狀態，放煤順利，未見煤塊或矸石封堵放煤口。

二、二氧化碳爆破操使用范圍：

其中：1：回采巷道；2：液壓支架；3：采空區；4：實體煤；5：鉆孔；6：煤層頂板；7：頂煤；8：爆破裂隙區。

【碳爆破設備】-_2017年二氧化碳氣體爆破價格-二氧化爆破成本

三、具體實施方式：

本發明實施例以新疆某煤礦為例進行說明。本實施例的基于二氧化碳爆破的弱化堅硬煤層放頂煤的方法，煤層厚度為12m，采用綜合機械化放頂煤方法進行開采，采高3m，放煤高度7m。按照以下步驟進行：

（1）在進行煤層回采過程中，液壓支架2頂梁之間靠近煤壁的頂板處，每間隔5個液壓支架設置穿透頂煤7煤體到達煤層頂板6的鉆孔5，鉆孔5與煤層頂板6呈一定傾角α45o，鉆孔5的長度L為10m；

（2）將二氧化碳致裂器置于鉆孔5內，插至孔底，采用囊袋式或橡膠封孔器封孔，封孔長度為1.5m，并設置止飛器連接導線，使用發啟動加，按照鉆孔次序依次進行將二氧化碳爆破終使堅硬頂煤7產生裂隙，如圖2所示的爆破裂隙區8，強度被弱化。其中，所述的鉆孔5直徑為65mm，相鄰兩個鉆孔之間的距離為10m。所述的鉆孔5與煤層頂板6呈一定傾角α為45?。所述的隨著工作面的回采每間隔一定距離在頂煤實施二氧化碳爆破，即爆破循環步距為7m。所述的使用發啟動加熱器，使加熱二氧化碳致裂器內部的液態二氧化碳成為氣體，二氧化碳致裂器中壓力持續增大壓迫200MPa定壓剪切片，使其中的定壓剪切片破斷，釋放高壓氣體，致裂煤體。爆破后頂煤裂隙發育，煤體呈相對均勻、粒度相對較小的塊狀結構，放煤過程中煤塊呈散體流動狀態，放煤順利，未見煤塊或矸石封堵放煤口大大方。