[发明专利]一种匀速钻屑预测冲击地压危险的方法及装置

说明书

本发明提供一种匀速钻屑预测冲击地压危险的方法及装置，所述方法为，在钻屑过程中，始终保持钻机以匀速钻进，并实时监测钻机的推力大小，根据煤体应力与钻机推力成正比的规律，预测监测区的冲击地压危险性。该冲击地压危险的方法不需要测试钻屑孔钻进过程中每米排出的煤粉量，对于含水层高和软弱煤层同样适用。同时本发明通过测试钻进过程中钻机的推力，无需测试煤粉量，也相应的避免煤粉量称量误差和工人主观经验差异导致的预测误差。

技术领域

本发明属于电数字数据处理的技术领域，具体涉及一种匀速钻屑预测冲击地压危险的方法及装置。

背景技术

在矿井巷道两侧煤体中打钻屑孔时，钻出的煤粉量与煤体应力状态具有定量的关系，当应力状态不同时，其钻孔的煤粉量也不同。钻屑法就是利用这种原理，往煤体中打直径42～50mm的钻孔，根据钻进过程中单位孔深排出的煤粉量及其变化规律和发生的动力现象，判别煤体应力集中程度、峰值大小及位置，进而预测冲击地压危险的方法。当单位长度的钻屑量增大或超过临界值，或者钻进过程中出现顶钻、卡钻、吸钻、孔内声响等动力现象时，表示应力集中程度增加，冲击地压危险性升高。这种方法能同时检测多项与冲击地压有关的因素，简便易行，便于操作，是我国冲击地压矿井普遍采用的一种冲击地压监测方法。

但是现有的钻屑法存在着以下问题：

(1)对于含水率高的煤层，由于水的存在，钻屑施工过程中难以取得钻进每米钻孔的煤粉量，导致钻屑法失效。

(2)钻孔施工过程中，称量得到的每米钻孔的煤粉量与实际该位置排出的煤粉量存在较大差异，导致预测误差大。

(3)利用煤粉量预测，需要测得正常应力区的煤粉量，利用实际煤粉量和正常煤粉量之比来预测冲击地压危险。而正常煤粉量与人为选择的钻孔地点有很大关系，工人主观经验对实际测试结果的影响较大。

因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种匀速钻屑预测冲击地压危险的方法及装置，以至少解决目前钻屑法预测冲击地压误差较大等问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，所述方法为，在钻屑过程中，始终保持钻机以匀速钻进，并实时监测钻机的推力大小，根据煤体应力与钻机推力成正比的规律，预测监测区的冲击地压危险性。

如上所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，优选地，在回采工作面以及靠近回采工作面的巷道两帮上的钻孔距离地面高度为0.5～1.5m；回采工作面上相邻钻孔间距为10～50m，巷道两侧上相邻钻孔间距为10～30m。

如上所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，优选地，靠近回采工作面的巷道两侧钻孔至少超前工作面100m。

如上所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，优选地，在掘进工作面以及靠近掘进工作面的巷道两帮上的钻孔距离地面高度为0.5～1.5m，掘进工作面以及巷道两帮上相邻钻孔间距均为10～30m。

如上所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，优选地，在掘进工作面上每10m²～20m²的面积范围内布置一个钻孔。

如上所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，优选地，靠近掘进工作面的巷道两帮上的钻孔布置范围至少在掘进工作面后方60m。

如上所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，优选地，钻孔垂直于煤壁或平行于煤层布置，钻孔的深度范围小于3～4倍巷高，钻孔深度不超过15m。

如上所述的匀速钻屑预测冲击地压危险的方法，优选地，在正常应力区域施工多个钻孔，获得钻进过程中钻机推力随钻进深度变化的曲线，取曲线各处的平均值作为基础推力，记为T_0i；