[發明專利]煤礦高應力區域巷道沖擊地壓能量釋放方法

無效

• 申請號: 201110378661.4
• 申請日: 2011-11-14
• 公開（公告）號: CN102518471A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 潘立友
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21B7/04;F42D3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于煤礦開采技術領域。

背景技術

進入二十一世紀以來，包括我國在內，南非、加拿大、烏克蘭、德國、澳大利亞、波蘭、俄羅斯、美國、等多個國家和地區在煤礦開采中出現了沖擊地壓現象，造成了巨大人員和設備損失。隨著礦井開采深度的增加，開采范圍的擴大，開采的邊界條件的復雜化，沖擊地壓的防治越來越嚴重，已經成為公認的世界級難題。深井巷道沖擊地壓造成的危險性不斷增加，目前深井巷道沖擊地壓的防治與常規的防治方法沒有根本性區別，主要采取解危措施，包括鉆孔爆破卸壓、鉆孔卸壓、頂板處理等措施。隨著開采深度增加，這些常規措施在本質上很難達到降低沖擊危險程度的目的，同時由于存在操作困難、制造的卸壓范圍小等缺點，造成高應力轉移不到位，能量釋放不充分，沖擊地壓難以控制，且容易發生級別較大的能量釋放，造成重大的損失。當巷道存在異常高應力區時，實施常規的鉆孔爆破和鉆孔卸壓時，鉆進就很困難，解危效果較差。因此高應力、大埋深條件下的巷道后路沖擊地壓的控制，到目前為止還沒有從根本上達到完全控制的程度，發明一種采用分散原理防治沖擊地壓的技術方法對煤礦安全管理具有重大意義。

發明內容

本發明的目的是針對目前深部巷道沖擊地壓防治中存在高應力區域的局部解危措施不能控制沖擊的問題，提出一種沖擊地壓能量“分散”釋放的有效方法。

本發明采取的技術方案是：一種煤礦高應力區域巷道沖擊地壓能量釋放方法，其特征在于，步驟如下；

第一步：圈定高應力區域作為沖擊地壓危險區域

在沖擊地壓危險煤層掘進巷道的后路區域，通過類比、相臨采場沖擊地壓顯現特征的分析和判定，同時采用鉆屑法等監測手段進行現場檢測，劃分出高應力區域，作為沖擊地壓的防治重點區域；

第二部：42mm大直徑深孔破壞煤層，制造出分散釋放帶

在巷道的后路高應力區域，沿著巷道幫每隔25-30m圈定出斷面面積6-8平方的分散釋放帶，在圈定的斷面上布置直徑42mm的爆破卸壓孔，爆破卸壓孔呈梅花形布置，孔間距0.2-0.5m，孔深6.0-7.0m，最底一排距巷道底板1.0～1.3m，鉆孔垂直于巷中，仰角0～3°，鉆孔后進行深孔爆破，裝藥長度2.0-3.0m，孔內均勻布置2-3個并聯的雷管，孔外串聯連線，每兩個孔一次起爆；釋放出能量；

第三步：釋放出能量后，再在分散釋放帶兩側煤柱上距離分散釋放帶的2.0m處再鉆一個直徑42mm、孔深6.0-7.0m的孔進行二次深孔爆破，在煤體上進一步制造裂隙帶，將能量充分釋放分散。

本發明的積極效果是：

通過在高應力煤體制造內卸壓帶，并實施爆破技術，將煤柱破壞，制造出大的分散釋放帶，改變了局部應力分布，人為制造出無沖擊隔離帶，將能量釋放的范圍減小，從根本上降低沖擊危險性。

附圖說明

圖1是危險區域平面圖；

圖2是分散孔布置示意圖；

圖3是鉆孔剖面圖。

具體實施方式

下面結合附圖說明本發明的實施。

第一步：在某個工作面開采前，首先進行沖擊地壓危險區域的劃定，在沖擊地壓危險煤層掘進的后路區域，通過類比、相臨采場沖擊地壓顯現特征的分析、判定，同時采用鉆屑法等監測手段進行現場檢測，劃分出高應力區域，根據應力分布的強弱，作為沖擊地壓的防治重點區域；圈定最危險的區域，見圖1。

第二步：42mm大直徑深孔破壞煤層，制造出分散釋放帶

在巷道的后路高應力區域，沿著巷道幫每隔25-30m圈定出斷面面積6-8平方的分散釋放帶，在圈定的斷面上布置直徑42mm的爆破卸壓孔，爆破卸壓孔呈梅花形布置，孔間距0.2-0.5m，孔深6.0-7.0m，最底一排距巷道底板1.0～1.3m，鉆孔垂直于巷中，仰角0～3°，鉆孔后進行深孔爆破，裝藥長度2.0-3.0m，孔內均勻布置2-3個并聯的雷管，孔外串聯連線，每2個孔一次起爆；釋放出能量；

第三步：釋放出能量后，再在分散釋放帶兩側煤柱上距離分散釋放帶的2.0m處再鉆一個直徑42mm、孔深6.0-7.0m的孔(見圖3)進行二次深孔爆破，在煤體上進一步制造裂隙帶，將能量充分釋放分散。