[发明专利]煤矿构造应力区层状巷道底板冲击地压防治方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，特别是一种用于煤矿构造应力区防治巷道底板冲击地压灾害的煤矿构造应力区层状巷道底板冲击地压防治方法。

背景技术

冲击地压问题是目前我国乃至世界煤矿开采领域迫切需要解决的难题，尤其是随着煤矿开采深度的增加，原岩应力升高及开采环境恶化，在巷道掘进过程中常常伴随破坏性冲击地压。在构造应力区，层状巷道底板在受到高水平应力和煤体垂向应力的作用下，底板容易突然臌起而发生冲击动力现象。底板冲击地压发生时，底板瞬时开裂鼓起、围岩储存的弹性能量快速释放，常伴有强烈震动冲击，对区域内的人员造成伤亡、对设备造成损坏、致使巷道功能失效。目前，在多数冲击地压煤矿中实施的多为煤体卸压和顶板卸压措施，这些措施对于缓解煤体冲击效果明显，但对于底板型冲击的防治作用较小。巷道底板冲击地压的防治主要是在高应力区域采取底板钻孔卸压或爆破卸压处理措施，现有的底板卸压措施在实施中，存在问题主要包括爆破参数选择不合理、缺少卸压效果检验等，往往导致在生产中采取的卸压措施实际解危效果不佳，或因装药量过多而造成底板过于破碎，影响正常生产。因此，对巷道底板冲击的治理到目前为止还没有从根本上达到有效控制的程度。

发明目的

为了克服目前巷道底板冲击防治中存在的爆破参数选择不合理、缺少卸压效果检验的不足，本发明提供一种煤矿构造应力区层状巷道底板冲击地压防治方法，它卸压解危效果好，既能保证卸压解危效果又不会造成底板过于破碎；可有效地控制和防治构造应力区层状底板冲击地压。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

煤矿构造应力区层状巷道底板冲击地压防治方法，包含下述步骤：

①在巷道底板钻孔爆破卸压：在高应力危险区的层状巷道底板，沿巷道走向每隔2～3m打一个贯穿直接底厚度的炮孔，即底板爆破钻孔，5±1个孔为一组，每孔装1/3～1/2钻孔长度的炸药，一次同时起爆1～2组炮孔。

②爆破前，在每组炮孔对应区域的巷道煤帮处，检测地压并记录与地压对应的测量值，以备卸压解危效果检验。

③爆破后，检测炮孔孔间裂纹是否贯穿；并进行卸压解危效果检验——再次在每组炮孔对应区域的巷道煤帮处检测地压，和爆破前与地压对应的测量值进行对比，依此判断卸压解危效果。如果与地压对应的测量值降低至正常值，说明围岩应力得到有效释放、冲击危险解除。

④若经卸压解危效果检验爆破卸压效果不佳，在原底板炮孔之间再补打钻孔，加大每孔装药量，进行二轮爆破，再次检测裂纹贯穿及进行卸压解危效果检验，可反复进行，直至充分卸压解危。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案还可以是：

煤矿构造应力区层状巷道底板冲击地压防治方法中检测地压的方法可以采用钻屑法，即爆破前后分别在每组炮孔对应区域中部的煤帮上钻煤粉量监测孔、煤粉量检验孔，测量煤粉量并进行对比。检测地压的方法也可采用电磁辐射法，或者综合采用钻屑法与电磁辐射法。

本发明的有益效果是：

①通过爆破参数的合理选择，以及爆破后采取检验措施对爆破卸压解危效果检验，可准确判断卸压情况，确保对底板冲击地压的可靠防治和控制。

②炮孔贯穿直接底厚度可充分断底，有效地破坏层状底板的完整性和整体强度。引导构造应力缓慢释放，避免应力积聚诱发底板突然破坏形成灾害。

③采用的炮孔连线方式可保证起爆的成功率，便于判断是否存在瞎炮。

附图说明

图1是本发明底板冲击地压防治方法实施的平面图(俯视图)。

图2是图1的A-A剖面图。

图3是某矿在巷道底板爆破前后的煤粉量的对比图。

图4是某矿在巷道底板爆破前后的电磁辐射值的对比图。

图中：1—煤粉量监测孔、2—巷道煤帮、3—巷道直接底板或巷道底板、4—底板爆破钻孔或炮孔、5—巷道顶板、6—煤粉量检验孔、7—电磁辐射监测仪检测位置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

在图1、2中示出本发明底板冲击地压防治方法施工的底板爆破钻孔、煤粉量监测孔及煤粉量检验孔在巷道中的布置。底板爆破钻孔4在巷道底板3内，沿巷道走向布置，五个孔为一组，图示有两组：第一组(I)、第二组(II)。煤粉量监测孔1及煤粉量检验孔6布置在每组炮孔对应区域中部的巷道煤帮2上，二者间距3～7m。其它是巷道顶板5。

本发明煤矿构造应力区层状巷道底板冲击地压防治方法，包含下述步骤：