[發(fā)明專利]一種主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810094549.X
• 申請日: 2018-01-31
• 公開（公告）號: CN108386192A
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陸菜平;李輝;張恒;劉洋;李丁
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué);河南理工大學(xué)
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21B7/00;E21D20/02
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務(wù)所 32205
• 代理人: 張旭

1.一種主動強化支護與主動卸壓防治沖擊地壓的方法，其特征在于，具體步驟為：

A、采用綜合指數(shù)法評價沖擊傾向性等級：

利用綜合指數(shù)法通過具有沖擊危險的采掘工作面周圍地質(zhì)因素和采礦技術(shù)因素對沖擊礦壓的影響程度及沖擊礦壓危險狀態(tài)進行等級評定，若沖擊危險指數(shù)小于0.25，則定義為無危險區(qū)，此時正常進行回采無需卸壓；若沖擊危險指數(shù)0.25～0.5，則定義為一般危險區(qū)；若沖擊危險指數(shù)0.5～0.75，則定義為中等危險區(qū)；若沖擊危險指數(shù)大于0.75，則定義為強沖擊危險區(qū)，此時停止回采工作；

B、采用鉆屑法即時預(yù)測沖擊危險區(qū)域及確定卸壓鉆孔參數(shù)：

在工作面外邊壓力正常的煤層中打設(shè)20個孔，直徑42mm，深度6～8m，間距3～5m，鉆孔平行于煤層傾斜方向，高度距底板1.0～1.2m，記錄其每孔每米煤粉量，然后用加權(quán)平均法對其進行處理，以此作為標(biāo)準(zhǔn)煤粉量并畫出標(biāo)準(zhǔn)煤粉量曲線，標(biāo)定其煤粉量峰值，然后從工作面煤壁往外巷道兩幫每隔3～5m打一鉆孔，記錄其每孔每米煤粉量，然后和標(biāo)準(zhǔn)煤粉量進行比較，算出其差值；如差值超過正常值1倍以上，則表明該區(qū)域已具有沖擊危險性；

若步驟A中評價為一般危險區(qū)的沖擊危險區(qū)域，則卸壓鉆孔參數(shù)為鉆孔深度不低于10m，鉆孔直徑不低于110mm，孔間距為4m；

若步驟A中評價為中等危險區(qū)的沖擊危險區(qū)域，則卸壓鉆孔參數(shù)為鉆孔深度不低于15m，鉆孔直徑不低于110mm，孔間距為3m；

C、根據(jù)不同沖擊危險性等級，確定大直徑卸壓鉆孔的布置方式后進行鉆孔：

若沖擊危險區(qū)域為一般危險區(qū)，則卸壓鉆孔布置方式采用在掘進迎頭后方大于50m的范圍或沖擊危險區(qū)域內(nèi)，每隔2～3m實施一個大直徑鉆孔，垂直于實體煤幫，沿巷道中線，單排眼布置，大直徑鉆孔孔徑大于110mm、孔深10m，迎頭布置兩個大直徑鉆孔，孔深10m；

若沖擊危險區(qū)域為中等危險區(qū)，則卸壓鉆孔布置方式采用在掘進迎頭后方大于50m的范圍或沖擊危險區(qū)域內(nèi)，每隔1.5m實施一個大直徑鉆孔，垂直于實體煤幫，按三花眼布置，距離底板0.8～1.5m，大直徑鉆孔孔徑大于110mm、孔深20m，迎頭布置兩個大直徑鉆孔，孔深20m；

D、通過巷道支護系統(tǒng)形成“煤壁-錨桿-注漿封孔”的強化支護系統(tǒng)：

在巷道兩旁的大直徑卸壓鉆孔中安裝中空的注漿錨桿，錨桿長度略大于封孔的長度，然后對其進行注漿封孔加固，封孔長度設(shè)置為10m或5m，由于注漿加固后使煤壁保持完整性，同時由于漿液的作用，使鉆孔附近煤壁硬化，從而形成“煤壁-錨桿-注漿封孔”的強化支護系統(tǒng)；

E、監(jiān)測強化支護系統(tǒng)的卸壓效果：

通過步驟B布置的多個鉆屑測點進行監(jiān)測，若強化支護系統(tǒng)的卸壓效果未達到降低沖擊危險區(qū)域等級的效果，則重復(fù)一次步驟C繼續(xù)加大鉆孔密度，保證卸壓鉆孔的卸壓效果：待卸壓鉆孔內(nèi)部充分破碎后，在卸壓鉆孔附近完整煤壁處，繼續(xù)步驟B的鉆屑法進行沖擊地壓的監(jiān)測，若仍達到未達到降低沖擊危險區(qū)域等級的效果，重復(fù)步驟C至D再次進行鉆孔和注漿封孔的方法，直至達到所需的卸壓防沖的效果，同時滿足強化支護的性能。