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龙图腾网获悉北京中京矿安科技有限公司申请的专利一种采用定向致裂装置的煤矿岩层定向致裂施工方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120990595B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-01-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511501111.5，技术领域涉及：E21C37/10；该发明授权一种采用定向致裂装置的煤矿岩层定向致裂施工方法是由郭志飚;高敬威;李永栋;胡奥设计研发完成，并于2025-10-21向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种采用定向致裂装置的煤矿岩层定向致裂施工方法在说明书摘要公布了：本申请涉及地下采矿方法技术领域，提供了一种采用定向致裂装置的煤矿岩层定向致裂施工方法，包括以下步骤：步骤S1，预制定向致裂装置；定向致裂装置包括致裂管；致裂管包括：由尺寸相同的第一半圆管壁和第二半圆管壁相对拼接为一整体的管状体；定向致裂装置还包括致裂管连接件；步骤S2，钻孔作业；步骤S3，制备水溶膜药包；步骤S4，装填水溶膜药包；步骤S5，安装定向致裂装置；步骤S6，封孔处理；步骤S7，水溶膜溶解；步骤S8，定向致裂；步骤S9，封堵装药孔，清理施工现场。本申请涉及的方法特别适用于基于水溶膜包装技术的静态膨胀剂定向致裂装置，适用于矿山开采、隧道掘进、建筑拆除等需要精准控制岩层破裂方向的工程场景。

本发明授权一种采用定向致裂装置的煤矿岩层定向致裂施工方法在权利要求书中公布了：1.一种采用定向致裂装置的煤矿岩层定向致裂施工方法，其特征在于，所述定向致裂施工方法包括以下步骤： 步骤S1，预制定向致裂装置，所述定向致裂装置包括致裂管1；所述致裂管1包括：由尺寸相同的第一半圆管壁和第二半圆管壁相对拼接为一整体的管状体；所述定向致裂装置还包括致裂管连接件5； 步骤S2，钻孔作业；根据设计要求在岩层13中开设多个装药孔10；所述装药孔10的孔径与所述致裂管1的外径匹配；在每个装药孔的两侧均开设导向孔11，所述导向孔11与所述装药孔10平行度误差≤2°； 步骤S3，制备水溶膜药包7；将静态膨胀剂与水按照3：1的配比封装于直径30mm、长度30cm的水溶膜药包中； 步骤S4，装填所述水溶膜药包；将所述水溶膜药包7逐一装入致裂管1内，同时在所述水溶膜药包7的周围预埋微型压力传感器；多个所述致裂管1通过所述致裂管连接件5依次连接； 步骤S5，安装所述定向致裂装置；将组装后的所述致裂管1安装至所述装药孔10中，令第一半圆管壁和第二半圆管壁的相接处与岩层预裂方向12一致，确保致裂方向精准； 步骤S6，封孔处理；使用快干混凝土8对装药孔10进行封孔处理，同时预埋直径5mm的注水管9，注水管末端延伸至所述水溶膜药包附近； 步骤S7，水溶膜溶解；向所述注水管9注水后，述水溶膜融化，所述静态膨胀剂与水接触发生化学反应，产生持续膨胀压力； 步骤S8，定向致裂；所述静态膨胀剂的膨胀压力作用于所述致裂管1；所述致裂管1沿第一半圆管壁和第二半圆管壁的相接处分离，膨胀压集中作用于装药孔10的孔壁及岩层预裂方向12，实现岩层的定向破裂； 步骤S9，封堵装药孔10，清理施工现场； 在第一半圆管壁与第二半圆管壁的接触面上设置凸起楔子4，在第二半圆管壁与第一半圆管壁的接触面上设置对应的卡槽3，通过凸起楔子4和卡槽3卡接，将第一半圆管壁和第二半圆管壁的相接处相对拼接为一整体，构成致裂管1； 所述致裂管连接件5，包括圆盘座5-1，圆盘座5-1的上表面和下表面均设置相同的固定物；所述固定物包括与致裂管1的内径相匹配的环，以及在环的径向对称设置与环表面连接的两个凸棱5-2作为防滑凸棱；在所述第一半圆管壁和所述第二半圆管壁的端面上还需设置与所述凸棱5-2尺寸匹配的槽口2； 步骤S3，制备水溶膜药包7包括： 步骤S3-1，采用流延法制备厚度0.15-0.2mm、醇解度98%-99%的PVA水溶膜，同时添加0.5%的TiO2纳米颗粒进行改性，使水溶膜能够在20℃水中溶解时间控制在5-8分钟，同时提升膜材抗拉强度至25MPa； 步骤S3-2，将主要成分为CaO的静态膨胀剂粉末按每包1.5kg的标准封装为所述水溶膜药包7； 步骤S3-3，防潮预处理；所述水溶膜药包7封装后采用真空包装，存储环境湿度≤45%； 步骤S3-1，还包括步骤S3-1-1，PVA溶液的配制，包括：首先将醇解度98-99%的PVA原料按比例加入去离子水中，通过加热搅拌使PVA完全溶解，形成均一的高分子溶液；待高分子温度降至60-70℃，再将0.5%TiO2纳米颗粒缓慢加入PVA溶液中，持续搅拌或采用高速剪切分散设备处理20-30分钟，确保TiO2纳米颗粒在溶液中均匀分散，且与PVA分子链充分接触，得到所述PVA溶液。

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