[发明专利]一种原位煤体冲击倾向性观测方法

说明书

本发明公开了一种原位煤体冲击倾向性观测方法，包括如下步骤：步骤一、圈定测试区域：在深部、构造复杂、硬煤层巷道掘进过程中，通过类比、巷道变形、动力显现特征的分析、判定，同时根据掘进出现的构造展布情况，结合地应力数据，然后结合矿压规律，划分出煤层巷道可能发生冲击现象的区域；步骤二、倾向性测试仪器：在工程现场，巷道掘进期间，对两帮实施钻孔，深度超过松动圈以外，实施2个钻孔，间距100mm；将应力计对称放入两个钻孔，应力计活塞相向加载，利用加压装置驱动活塞，将力传到煤层上，持续加压直到煤体破坏，同时观测活塞位移；重复上述工序，加载到极限载荷的80%左右卸载，观测位移值，根据位移大小、结合破坏特征判断倾向性。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体为一种原位煤体冲击倾向性观测方法。

背景技术

煤层开采往往伴随着冲击现象，随着矿井开采深度的增加，煤层的这种倾向性引发的灾害越来越严重，同时由于矿井开采的边界条件的复杂化，地质构造、断层等引发的复合灾害与现象越来越严重。在大的冲击动力灾害发生前，能够对开采的煤层工作面进行全程检测，发现煤层倾向性分布情况，然后采取必要措施，是治理冲击灾害的前提。

煤层倾向性测试一般在实验室用压力机进行，先取试样，做成标准的试件（高100mm、直径50mm；高100mm、长与宽50mm），然后在压力机上进行常规试验，这样测试的结果只能代表试件的倾向性，不是煤体的倾向性，其结果大于现场煤体的真实值，对指导安全生产产生差异性。特别是对于冲击地压危险煤层，在巷道掘进过程就出现煤炮等动力现象，发生在巷道掘进时的冲击煤层动力灾害的危险性不断增加，如果提前预知煤层脆性的细微变化，做到分区域预知冲击倾向性，对防治冲击地压具有积极作用。因此构造区、高应力、大埋深条件下的冲击煤层现场判断倾向性的方法对深部采场冲击地压等动力灾害治理具有重大意义，发明一种采用工程现场场地，原位测试煤体倾向性的方法具有重大现实意义。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明的目的是针对目前煤矿冲击动力灾害难以在工程现场原位即时判断危险区域现实，提出一种简单、易行现场测试方法。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种原位煤体冲击倾向性观测方法，包括如下步骤：

步骤一、圈定测试区域：在深部、构造复杂、硬煤层巷道掘进过程中，通过类比、巷道变形、动力显现特征的分析、判定，同时根据掘进出现的构造展布情况，结合地应力数据，然后结合矿压规律，划分出煤层巷道可能发生冲击现象的区域；

步骤二、倾向性测试仪器：测试仪器包括：承压式应力计、加载装置、测试系统；

在工程现场，巷道掘进期间，对两帮实施钻孔，深度超过松动圈以外，实施2个钻孔，间距100mm；将应力计对称放入两个钻孔，应力计活塞相向加载，利用加压装置驱动活塞，将力传到煤层上，持续加压直到煤体破坏，同时观测活塞位移；重复上述工序，加载到极限载荷的80%左右卸载，观测位移值，根据位移大小、结合破坏特征判断倾向性。

本发明的积极效果是：

1.通过巷道掘进时的动力显现，结合地应力、矿压数据，划定采场需要监测的区域。2. 采用倾向性测试仪器，工程现场原位即时观测煤体倾向性，对防治动力灾害（特别是冲击地压）具有重要意义。

附图说明

图1是划定的观测区域，图2是原位观测示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种原位煤体冲击倾向性观测方法，包括步骤如下：

一、在某个采场工作面，通过对巷道掘进期间动力现象的感知，结合地应力与矿压数据，圈定倾向性观测区域，图1中椭圆区域；