[发明专利]基于电脉冲技术的含夹矸厚煤层开采冲击地压防治方法

权利要求书

1.一种基于电脉冲技术的含夹矸厚煤层开采冲击地压防治方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：采用电脉冲技术对掘进工作面前方的煤层夹矸进行弱化；

步骤1.1：在回采巷道掘进时，在掘进工作面揭露夹矸的两侧，沿巷道掘进方向在夹矸中部层位施工两个钻孔；在钻孔内安装注液管路，并采用高分子材料进行封孔，将外露的管路连接高压注液系统，注入设定浓度的具有改性作用的电解质溶液；

步骤1.2：达到设定的注液时间后，将孔内液体排出，将与高压防爆放电电源相连的正电极和负电极分别送入两钻孔底部，并将两电极安装于钻孔内壁；

步骤1.3：打开高压防爆放电电源的开关，对正负两电极之间的夹矸进行放电；两电极之间激发出高能等离子体通道，夹矸在等离子体力学效应作用下产生裂隙，夹矸层强度降低；

步骤1.4：同时移动两电极至钻孔的下一预裂位置，重复步骤1.3-1.4，直至整个预裂过程结束；各个预裂点之间间距为1-3m；

步骤2：采用电脉冲技术对回采工作面内侧的煤层夹矸进行弱化；

步骤2.1：工作面回采前，在两回采巷道向工作面内侧依次布置若干组钻孔，钻孔沿夹矸中部层位布置；

步骤2.2：在钻孔内安装注液管路，并采用高分子材料进行封孔，将外露的管路连接高压注液系统，注入设定浓度的具有改性作用的电解质溶液；每组包括2个钻孔，组内钻孔之间的间距为10-30m，各组之间的间距为1-3m；

步骤2.3：达到设定的注液时间后，将孔内液体排出，将与高压防爆放电电源相连的正电极和负电极分别送入第一组相邻两钻孔底部，并将两电极安装于钻孔内壁；

步骤2.4：打开高压防爆放电电源的开关，进行电脉冲预裂夹矸，对正负两电极之间的夹矸进行放电，两电极之间激发出高能等离子体通道，夹矸在等离子体力学效应作用下产生大量裂隙，夹矸层强度降低；

步骤2.5：同时移动两电极至该组钻孔下一预裂位置，重复步骤2.4-2.5，直至完成该组钻孔之间预裂；所述的同一组钻孔内各个预裂位置的间距为1-3m；

步骤2.6：重复步骤2.3-2.5，完成依次完成第2组、第3组……第n组钻孔预裂，直至所有钻孔预裂完毕，即完成整个工作面的预裂。

2.根据权利要求1所述的一种基于电脉冲技术的含夹矸厚煤层开采冲击地压防治方法，其特征在于，步骤1.1中所述钻孔长度为20-30m；

所述封孔长度为10％钻孔长度；

所述的具有改性作用的电解质溶液为HCl、NaOH、HNO₃、H₂SO₄、H₂CO₃、KOH溶液中的一种，质量浓度为2％-5％；

所述高压注液的注液压力为8-12MPa，注液时间为12-48小时。

3.根据权利要求1所述的一种基于电脉冲技术的含夹矸厚煤层开采冲击地压防治方法，其特征在于，步骤2.1中所述钻孔长度L/2-5m，L为工作面长度；

所述高压注水的注液压力为8-12MPa，注液时间为24-72小时。

4.根据权利要求1所述的一种基于电脉冲技术的含夹矸厚煤层开采冲击地压防治方法，其特征在于，步骤2.3中所述的电脉冲预裂夹矸之前，应完成夹矸的注液工作，使钻孔之间的夹矸处于电解质溶液润湿状态。