[发明专利]一种基于地面承压爆破的断层活化型冲击地压控制方法

说明书

本发明公开了一种基于地面承压爆破的断层活化型冲击地压控制方法，涉及煤炭开采方法技术领域，具体操作如下：a、平行于断层倾向方向、距离断层一定垂直距离，打倾斜井；b、将封装好炸药卷依次推入倾斜井井底，并引出导爆索。当炸药卷累计推送一定长度时，停止推送；c、注水充填空隙；d、不断推送炮泥至倾斜井井底，直到累计推送炮泥达到一定长度；e、引爆导爆索；f、沿着炮泥中心轴线采用中空钻杆钻孔，待钻孔贯穿炮泥时停止钻孔；g、将钻杆末端与空气连通，排出倾斜井中高压气体。通过本发明的设置，提供了一种对断层活化型冲击矿压控制范围大、控制效果好、操作简单，同时不影响采区回收率和工作面正常生产的方法。

技术领域

发明涉及煤炭开采方法技术领域，尤其涉及一种基于地面承压爆破的断层活化型冲击地压控制方法。

背景技术

煤炭是中国最为主要的一次能源，支撑着国民经济的发展，在中国各大煤田中断层地质构造普遍存在，在开采过程中可能使断层发生相互错动，剧烈释放能量，导致工作面出现冲击地压现象。相比与一般类型的冲击地压，断层引发的冲击地压强度大、影响范围广，更加容易造成设备损坏和人员伤亡。

为了能控制断层活化型冲击矿压，国内外学者先后提出了合理布置工作面、钻孔卸压、顶板爆破、加强支护等多种手段。虽然这些手段能够到达一定的控制效果，但也存在一些的弊端：合理布置工作面的方式容易造成采区内产生大量的三角遗煤，降低采区回收率；钻孔卸压和顶板爆破方式对断层活化型冲击地压的控制范围和效果有限；加强支护方式是最为常见的被动解危方式，但其反复支护、操作复杂，同时控制范围有限、影响工作面正常生产。

为此本发明提出一种对断层活化型冲击矿压控制范围大、控制效果好、操作简单，同时不影响采区回收率和工作面正常生产的方法。

发明内容

发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺陷，而提出的一种基于地面承压爆破的断层活化型冲击地压控制方法

具体包含以下步骤：

步骤a、钻井：在平行于断层的倾向方向且距离断层垂直距离L1位置处采用钻井平台打直径为D1的倾斜井，

当倾斜井底部穿过煤层并与煤层底部的垂直距离为L2时，停止打井；

步骤b、填充炸药：将封装好的直径为D2，长度为H1，爆速为v的炸药卷依次推入倾斜井井底，并引出导爆索，当炸药卷累计推送长度L3时，停止推送；

步骤c、注水：向倾斜井中炸药卷与倾斜井之间的空隙注水；

步骤d、注入炮泥：不断推送炮泥至倾斜井井底，其中累计推送炮泥的长度为L4；

步骤e、爆破：激发导爆索，完成爆破；

步骤f、钻孔：沿炮泥长度方向利用中空钻杆钻孔，并将所述炮泥贯穿；

步骤g、泄压：将中空钻杆末端与空气连通，将倾斜井中高压气体排出。

进一步的，倾斜井与断层的垂直距离L1同基本顶普氏系数f、煤层厚度h相关，具体关系如下：

当0f5MPa时，L1＝(1.5-2)·h；

当5≤f8MPa时，L1＝(2-3)·h；

当f≥8时，L1＝3h。

进一步的，倾斜井直径D1同基本顶的单轴抗压强度σc相关，具体关系如下：D1＝100σ_c/σ₀，其中式中，σ₀＝10MPa/mm。

进一步的，倾斜井底部与煤层底部的垂直距离L2同断层的落差H、煤层厚度h相关。

当0H45m，且h8m时，L2＝3h；

当0H45m，且h≥8m时，L2＝3.5h；