[发明专利]一种爆破注水耦合软化煤体防治冲击矿压方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿采煤工作面冲击矿压防治方法，特别是一种爆破注水耦合软化煤体防治冲击矿压方法。

背景技术

冲击矿压是煤岩体在高应力作用下积聚的弹性变形能超过煤岩体强度后，发生的能量瞬间释放而造成巷道破坏、机电设备损坏，甚至人员伤亡的煤岩动力灾害，是当前深井开采的主要灾害之一，严重影响矿井的安全高效生产。

随着矿井开采深度加深、开采强度加大、开采布局变得复杂，采掘围岩所处应力条件逐渐恶化，由此产生的冲击矿压灾害急剧增多、增强。以前发生过冲击矿压的矿井，冲击矿压灾害更加严重，以前没发生过的矿井，逐渐开始产生冲击矿压显现。

在工作面回采前，对煤体进行卸压是防治冲击矿压的重要技术措施，可有效降低冲击矿压灾害风险。然而对于冲击倾向煤层，煤体强度高、渗透性低，常规注水方法难以注入足够的水量，不能达到理想的注水效果。目前，煤层注水在节理裂隙较为发育的软弱煤体中应用效果较好，对于节理裂隙不够发育的坚硬煤体，煤层注水达不到足够的卸压效果，而低渗透、高强度的坚硬煤层往往冲击危险性更高，发生冲击矿压灾害可能性更大。因此，对于冲击危险性较高的坚硬煤层，需要研究具有针对性的煤层注水软化方法，从而提高冲击矿压防治效果。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种爆破注水耦合软化煤体防治冲击矿压方法，该爆破注水耦合软化煤体防治冲击矿压方法通过爆破和注水相耦合，能大幅提高冲击矿压的防治效果。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种爆破注水耦合软化煤体防治冲击矿压方法，包括如下步骤。

步骤1，布设注水孔：在煤矿采煤工作面的上巷下帮和下巷上帮，沿推进方向均匀布置若干个垂直的注水孔。

步骤2，布置爆破孔：位于上巷下帮和下巷上帮的相邻两个注水孔之间的中部布置一个垂直巷帮的爆破孔，且爆破孔的深度小于注水孔的深度。

步骤3，爆破孔爆破：对爆破孔进行装药爆破。

步骤4，注水：爆破完成后，对注水孔进行注水，软化煤体，直至煤壁渗水。

所述步骤1中的施工间距为20~30m。

所述注水孔的深度为20~30m，爆破孔的深度比注水孔的深度小5~10m。

所述步骤3中，对爆破孔进行装药爆破时，每次爆破3~5个孔。

所述步骤4中，对注水孔采用高压注水或静压注水，当采用高压注水时，高压注水压力为8~12MPa。

本发明采用上述方法后，在注水孔中间布置爆破孔进行煤体爆破，破坏了煤体的完整性，对高应力煤体起到了初步卸压和软化的效果。同时，煤体爆破形成以爆破孔为中心的裂隙分布，使煤体更易于注水软化，注水阻力大幅降低，注水速度提高。煤体注水后，进一步使煤体软化，再次卸压防治冲击矿压，通过爆破和注水耦合作用，使原本注水困难甚至不能注水软化的煤层实现注水软化，从而实现冲击矿压灾害有效防治。该方法简单、安全、卸压效果好，适用于煤矿开采冲击矿压灾害防治，尤其适用于致密、坚硬不易注水软化的煤层冲击矿压防治，增加了煤体的注水性能。

附图说明

图1是本发明一种爆破注水耦合软化煤体防治冲击矿压方法的平面布置图。

其中有：1－煤矿采煤工作面，2－上巷，3－下巷，4－注水孔，5－爆破孔，6－采空区。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种爆破注水耦合软化煤体防治冲击矿压方法，包括如下步骤。

步骤1，布设注水孔：在煤矿采煤工作面的上巷下帮和下巷上帮，如图1所示，沿推进方向均匀布置若干个垂直的注水孔。

注水孔的施工间距优选为20~30m，注水孔的深度优选为20~30m。

步骤2，布置爆破孔：位于上巷下帮和下巷上帮的相邻两个注水孔之间的中部布置一个垂直巷帮的爆破孔，且爆破孔的深度小于注水孔的深度，优选比注水孔的深度小5~10m。

步骤3，爆破孔爆破：对爆破孔进行装药爆破，每次优选爆破3~5个孔。

步骤4，注水：爆破完成后，对注水孔进行注水，软化煤体，直至煤壁渗水。

进一步，对上述注水孔优选采用高压注水或静压注水，当采用高压注水时，高压注水压力为8~12MPa。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。