[发明专利]一种煤矿冲击地压防治结构和方法

说明书

本发明涉及一种煤矿冲击地压防治结构和方法，包括第一煤层工作面、第二煤层工作面和采煤巷道，采煤巷道位于第一煤层工作面与第二煤层工作面之间，其中，第一煤层工作面的煤层已开采完毕，第二煤层工作面内的煤层正在进行回采，还包括断裂空隙带，断裂空隙带位于第二煤层工作面的上方岩层内，断裂空隙带与采煤巷道的延伸方向平行且朝向第一煤层工作面倾斜，通过断裂空隙带把煤层上方多个岩层的采动压力迁移至煤层工作面内部，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的。

技术领域

本发明涉及煤矿开采矿压灾害防治领域，尤其涉及一种煤矿冲击地压防治结构和方法。

背景技术

冲击地压是煤矿开采过程中遇到的典型矿山压力灾害，随着煤矿开采强度的加大，开采深度的增加和开采范围的扩大，发生冲击地压的煤矿数量逐年增加，引发的灾害日益严重，成为煤矿安全生产的巨大威胁。形成冲击地压的机理复杂，突发性强，破坏剧烈，是煤矿深部开采亟待解决的技术难题。目前形成冲击地压的力源尚不完全清楚，因而所采用的治理技术的效果存在很大不确定性。以采煤工作面巷道冲击地压治理为例，目前采用的措施主要包括巷道卸压、压力监测预警和加强巷道防护；作业实施范围主要在巷道截面围岩约30m的区域内，没有充分考虑远端力源的影响。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种煤矿冲击地压防治结构和方法，以解决上述技术问题的至少一种。

一方面，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种煤矿冲击地压防治结构，包括第一煤层工作面、第二煤层工作面和采煤巷道，采煤巷道位于第一煤层工作面与第二煤层工作面之间，其中，第一煤层工作面的煤层已开采完毕，第二煤层工作面内的煤层正在进行回采，其特征在于，还包括断裂空隙带，断裂空隙带位于第二煤层工作面的上方岩层内，断裂空隙带与采煤巷道的延伸方向平行且朝向第一煤层工作面倾斜。

本发明的有益效果是：已开采完毕的第一煤层工作面的上方的岩层会发生垮落，形成垮落带、裂隙带和弯曲带，第一煤层工作面与第二煤层工作面之间区域的上方的岩石层形成压力集中，极易形成冲击地压发生岩爆，本发明设置的断裂空隙带，把第二煤层工作面和采煤巷道上方多个岩层进行分隔，第一煤层工作面的采动压力作用于第二煤层工作面和采煤巷道上方岩层时，靠近第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量大于远离第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量，此时断裂空隙带上方连接的完整的岩层起到桥梁作用，使得靠近第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力减少，远离第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力增大，即实现将采动压力迁移至远离第一煤层工作面一侧的岩层，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的，通过实施断裂空隙带，切断了压力的传播路径，把压力迁移至距离采煤巷道较远的区域，从而达到防治冲击地压的目的。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，断裂空隙带为形成在第二煤层工作面的上方岩层内的断裂空间

采用上述进一步方案的有益效果是：在岩层本身内形成的断裂空间，分割了岩层。

进一步，断裂空隙带延伸至第二煤层工作面形成落点相交线，或断裂空隙带与第二煤层工作面间隔设置且断裂空隙带延展后能与第二煤层工作面形成落点相交线，落点相交线与采煤巷道的距离大于30m。

采用上述进一步方案的有益效果是：落点相交线与巷道的距离大于30m，对巷道保护效果好，克服现有作业实施范围主要在采煤巷道截面围岩约30m的区域内，没有充分考虑远端力源的问题，本发明断裂空隙带的作用在于，把上覆高位岩层的采动压力迁移至采煤工作面内部或上方，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩小范围(约30m以内)内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的。