[发明专利]一种定向切缝压裂顶板大巷防冲护巷方法及安全采矿方法

权利要求书

1.一种定向切缝压裂顶板大巷防冲护巷方法，其特征在于，包括：

步骤一：根据工作面两侧支承压力影响范围确定大巷致裂范围，将工作面顶板进入裂隙带的老顶岩层确定为待致裂的岩层层位；

步骤二：基于待致裂的岩层层位发育情况，确定致裂钻孔的施工仰角与施工长度；在大巷致裂范围内施工顶板致裂钻孔，致裂钻孔包括第一致裂孔和第二致裂孔，第一致裂孔的长度大于第二致裂孔的长度；

步骤三：对第一致裂孔和第二致裂孔进行定向割缝及高压水力致裂；

相邻两个第一致裂孔之间布置一组第二致裂孔，每组第二致裂孔包含两个第二致裂孔；同一组内两个第二致裂孔分别向两侧的第一致裂孔偏斜5～10°；

步骤三中，按照下式确定大巷致裂工期T：

，

式中：L₀为致裂开始时大巷与工作面的距离，m；L₂为工作面超前影响范围，m；v为工作面平均推进速度，m/d；K₂为工期内停工影响系数，K₂≥1；

步骤三中，采用单孔顺序致裂方式，依次完成致裂工作，单个致裂孔内采用两阶段压裂；

其中，第一阶段为高压压裂，致裂压力≥30MPa，第一致裂孔的高压压裂时长为30min、第二致裂孔的高压压裂时长为20min；

第二阶段为低压压裂，10MPa≤致裂压力≤15MPa，第一致裂孔的低压压裂时长为45min、第二致裂孔的低压压裂时长为30min。

2.根据权利要求1所述的定向切缝压裂顶板大巷防冲护巷方法，其特征在于，步骤一中，按照下式确定大巷致裂范围：

式中：L为大巷致裂范围，m；L'₁为工作面轨道巷侧影响范围，m；L₁''为工作面运输巷侧影响范围，m；L_g为工作面面长，m；K₁ 为致裂范围富裕系数，K₁≥1。

3.根据权利要求1所述的定向切缝压裂顶板大巷防冲护巷方法，其特征在于，步骤一中，按照下式判断工作面顶板是否进入裂隙带的老顶岩层：

式中：H_i为由下而上第i层老顶岩层的厚度，m；H'_i为由下而上第i层老顶分层的厚度，m；M为煤层采高，m；K_l为老顶及其附加岩层的岩石碎胀系数，K_l=1.05～1.5；H_z为直接顶厚度，m；K_z为直接顶岩层的岩石碎胀系数，K_z=1.05～1.5。