[發(fā)明專利]煤礦孤島煤柱順槽沖擊地壓控制方法

無效

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• 申請日: 2011-09-12
• 公開（公告）號: CN102322262A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘立友
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: E21C41/16
• 分類號: E21C41/16;E21D11/10;E21D11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

沖擊地壓的控制問題是世界級難題，條帶式煤柱開采常常伴隨破壞性沖擊地壓。目前條帶式煤柱開采的沖擊地壓的防治與常規(guī)工作面的防治方法基本相同，主要采取解危措施，包括鉆孔爆破卸壓、鉆孔卸壓、頂板爆破、底板處理等措施。這些措施在具體實(shí)施過程中，由于伴隨工作面的推采，實(shí)施期間很不安全，解危的程度不充分，容易造成局部應(yīng)力集中，安全保障性沒有把握。當(dāng)煤柱寬度較窄、埋深大時，實(shí)施鉆孔爆破和鉆孔卸壓時，鉆進(jìn)就很困難，解危效果較差；實(shí)施煤層注水方法同樣難以實(shí)現(xiàn)注水鉆孔的鉆進(jìn)。因此條帶式煤柱開采的沖擊地壓的控制到目前為止還沒有從根本上達(dá)到完全控制的程度，其開采的危險程度較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述技術(shù)問題，提出一種煤礦孤島煤柱順槽沖擊地壓控制方法。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

第一步：開拓布置煤礦孤島煤柱的開采巷道

煤礦孤島煤柱的開采巷道包括上、下順槽和工作面切眼，上、下順槽沿低應(yīng)力區(qū)布置，與采空區(qū)留有3.0～4.0m保護(hù)的煤柱，并根據(jù)煤層條件，開挖滿足生產(chǎn)、通風(fēng)等需要的巷道；工作面切眼沿采空區(qū)邊緣布置，一般留有3m左右的保護(hù)煤柱。

第二步：在上、下順槽內(nèi)幫上進(jìn)行鉆孔爆破卸壓

在上、下順槽內(nèi)幫上距巷道底板1.0～1.3m高度線上，每隔3.0m布置一個鉆孔，鉆孔直徑42mm，孔深7-8.0m，鉆孔方向垂直于巷道中線，仰角0～3°，裝藥時鉆孔間隔裝藥，即裝藥孔之間留有不裝藥的空眼作為自然卸壓孔，裝藥孔為爆破卸壓孔；爆破卸壓孔的裝藥長度4.0m，爆破卸壓孔內(nèi)均勻布置4個并聯(lián)的雷管，孔外串聯(lián)連線；上述內(nèi)幫指靠近孤島煤柱一側(cè)的幫面。

在巷道底板的中間線上每隔3m布置一個爆破卸壓孔，爆破卸壓孔的直徑42mm，孔深3-4m，鉆孔方向垂直于巷道底板，裝藥長度2.4m，爆破卸壓孔內(nèi)均勻布置三個并聯(lián)的雷管，孔外串聯(lián)連線起爆；

起爆時內(nèi)幫上的3～4個爆破卸壓孔和底板上的6～8個爆破卸壓孔一次起爆。

第三步：對上、下順槽的老空側(cè)外幫間隔強(qiáng)力支護(hù)

使用柔模充填混凝土支護(hù)上、下順槽的老空側(cè)外幫，使外幫煤壁形成墻結(jié)構(gòu)支護(hù)；柔模設(shè)計(jì)為矩形，高度跟巷道高度匹配，寬度0.50m，長度3.0m，用錨桿固定；柔模間距根據(jù)頂板巖性確定，堅(jiān)硬頂板為10-12m，中等硬度以下為15-18m；混凝土采用礦用普通高強(qiáng)混凝土。

第四步：對爆破卸壓后的上、下順槽內(nèi)幫實(shí)施注漿加固支護(hù)

爆破卸壓后內(nèi)幫已產(chǎn)生松動，為提高內(nèi)幫支撐力，對煤柱深部實(shí)施注漿，改變煤體物理力學(xué)性質(zhì)；首先在上、下順槽煤壁側(cè)打眼，眼深7.0-8.0m，仰角0-3°，眼距2.0-4.0m；水泥漿采用425號普通硅酸鹽水泥或礦渣水泥，水泥漿的水灰比為0.6∶1.0。

本發(fā)明的積極效果是：通過鉆孔爆破卸壓，釋放煤柱深部地壓，使得具有沖擊傾向的煤體轉(zhuǎn)化為弱沖擊傾向；通過再對兩幫進(jìn)行強(qiáng)力支護(hù)，使巷道煤壁到巷道深部的煤體的強(qiáng)度提高，對巷道起到防護(hù)墻作用，保護(hù)工作人員的安全。

附圖說明

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實(shí)施例。

圖1是巷道布置平面及內(nèi)幫上進(jìn)行鉆孔爆破卸壓圖；

圖2是巷道加固平面圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，本發(fā)明煤礦孤島煤柱順槽沖擊地壓控制方法的具體步驟是：

第一步：開拓布置煤礦孤島煤柱的開采巷道

煤礦孤島煤柱的開采巷道包括上、下順槽和工作面切眼，上、下順槽沿低應(yīng)力區(qū)布置，與采空區(qū)留有3.0～4.0m的保護(hù)煤柱，并根據(jù)煤層條件，開挖滿足生產(chǎn)、通風(fēng)等需要的巷道；工作面切眼沿采空區(qū)邊緣布置，一般留有3m左右的保護(hù)煤柱。

第二步：如圖1所示，在上、下順槽內(nèi)幫上進(jìn)行鉆孔爆破卸壓

在上、下順槽內(nèi)幫上距巷道底板1.0～1.3m高度線上，每隔3.0m布置一個鉆孔，鉆孔直徑42mm，孔深8.0m，鉆方向孔垂直于巷道中線，仰角0～3°，裝藥時鉆孔間隔裝藥，即裝藥孔之間留有不裝藥的空眼作為自然卸壓孔，裝藥孔為爆破卸壓孔；爆破卸壓孔的裝藥長度4.0m，孔內(nèi)均勻布置4個并聯(lián)的雷管，孔外串聯(lián)連線。上述內(nèi)幫指靠近孤島煤柱一側(cè)的幫面。

在巷道底板的中間線上每隔3m布置一個爆破卸壓孔(圖中未顯示)，爆破卸壓孔的直徑42mm，孔深3-4m，鉆孔方向垂直于巷道底板，裝藥長度2.4m，孔內(nèi)均勻布置3個并聯(lián)的雷管，孔外串聯(lián)連線起爆。起爆時內(nèi)幫上的3～4個孔和底板上的6～8個孔一次起爆。