[发明专利]一种煤层群的冲击地压井下防治方法

说明书

本发明涉及一种煤层群的冲击地压井下防治方法，将煤层群分成多个分组，每个分组最上部为薄煤层，自上而下依次开采，并利用薄煤层开采产生的卸压作用对下一层位的煤层直接进行开采，如此循环。在薄煤层的开采巷道内向上施工顶板致裂钻孔致裂煤层群上部以及各煤层组之间的厚硬岩层，向下施工卸压抽采一体孔对下一层位煤层致裂卸压并对瓦斯进行预抽。薄煤层采用螺旋钻采工艺大大降低冲击地压产生时造成的危险，在螺旋钻采后利用定向爆破钻孔爆破煤柱形成冲击地压缓冲层。本发明将所有的卸压、瓦斯抽采工作集中于最上部的薄煤层中，尤其是最上部的薄煤层的开采巷道中，一巷四用，集成化程度高。

技术领域

本发明涉及煤矿开采中的冲击地压领域，具体涉及一种煤层群的冲击地压井下防治方法。

背景技术

煤炭是我国主体能源之一，然而随着煤炭开采年限的增加，矿井将进入深部开发阶段。随着采深的增加，以冲击地压为代表的地下动力灾害发生的频率和强度逐渐增加。煤矿冲击地压是煤岩体在开采过程中发生失稳破坏，使积聚的弹性能瞬间释放的动力灾害现象。地面施工钻井进行水力压裂是最常用的冲击地压防治手段之一，但是很多时候理想的钻井施工位置在地面往往不具备施工条件，受设备运移以及水源影响，有些地形条件下甚至根本不具备地面钻井施工条件，因此对于煤层群开采条件下，如何仅进行井下的冲击地压防治形成了挑战，且冲击地压条件下常常伴有瓦斯突出问题，这也是亟需一起解决的问题。

发明内容

针对上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种煤层群的冲击地压井下防治方法，包括如下步骤：

S1，将煤层群整体自上而下分为多个煤层组，每个煤层组内包含多个煤层，煤层组内最上部的煤层为薄煤层，煤层组内的煤层构成近距离煤层，所述近距离煤层是要求煤层组内上一层位的煤层开采后至少可以对其下一层位的煤层产生卸压作用；

S2，在煤层群整体内，自上而下依次进行各煤层组的开采；在煤层组内，自上而下依次进行各煤层的开采，即在煤层组内首先开采最上部的薄煤层；

S3，在煤层组内的最上部的薄煤层内沿煤层走向进行巷道掘进，掘进出开采巷道；在开采巷道内向上施工顶板致裂钻孔，通过顶板致裂钻孔致裂煤层群上部以及各煤层组之间的厚硬岩层；在开采巷道内向下施工针对下一层位煤层的卸压抽采一体孔，通过卸压抽采一体孔致裂下一层位煤层，之后通过卸压抽采一体孔对下一层位煤层内的瓦斯进行预抽采；

优选的，所述顶板致裂钻孔沿着开采巷道间隔且成排布置，每排顶板致裂钻孔成羽状形式，其孔口位于开采巷道内，孔底施工至厚硬岩层位置，致裂后可以形成间隔的平行于煤层倾向的的断裂面。

优选的，所述卸压抽采一体孔沿着开采巷道间隔且成排布置，每排卸压抽采一体孔成羽状形式，其孔口位于开采巷道内，孔底施工至下一层位煤层位置；

优选的，其中一个卸压抽采一体孔的孔底施工至下一层位煤层的回风巷道处；进一步，在开采巷道内向下施工针对其余煤层的上隅角瓦斯抽采孔，其孔口位于开采巷道内，孔底分别施工至其余煤层的回风巷道处。

S4，开采煤层组内最上部的薄煤层，采用螺旋钻采工艺进行开采；将螺旋钻采煤机布置于开采巷道内，并配备螺旋钻采煤机工作所需的配套设备；沿着开采巷道长度方向间隔钻采开采巷道两侧的薄煤层，每钻采第一宽度的采煤段后留设第二宽度的煤柱，形成沿着开采巷道长度方向间隔分布的钻采条带采空区和煤柱；

优选的，钻采条带采空区内的钻采孔要及时封闭支护，可以在钻采孔的孔口支设木点柱封闭支护。

S5，在开采巷道内沿着煤柱长度方向施工定向爆破钻孔，当开采巷道两侧的薄煤层采用螺旋钻采工艺开采完毕后，通过定向爆破钻孔爆破煤柱，使得煤柱爆破后的煤抛掷至钻采条带采空区内；

S6，直接进行下一层位煤层的开采，无需进行进一步的卸压工作，开采时通过最上部薄煤层内的开采巷道以及卸压抽采一体孔进行瓦斯抽采，此时开采巷道为下一层位煤层回采时的瓦斯顶抽巷；