[發(fā)明專利]一種急傾斜特厚煤層回采巷道聯(lián)合卸壓防治沖擊礦壓方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910302829.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110067558A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何江;竇林名;曹晉榮;袁崇亮;王崧瑋;葛慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué);窯街煤電集團(tuán)有限公司;徐州弘毅科技發(fā)展有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21C37/00
• 分類(lèi)號(hào): E21C37/00;E21C41/18;E21F17/18;E21F17/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務(wù)所 32205
• 代理人: 華德明

本發(fā)明公開(kāi)了一種急傾斜特厚煤層回采巷道聯(lián)合卸壓防治沖擊礦壓方法，通過(guò)對(duì)巷道幫部及底角實(shí)施爆破卸壓，降低了巷道周?chē)后w應(yīng)力集中程度，通過(guò)對(duì)頂?shù)装鍘r層實(shí)施深孔爆破預(yù)裂，使頂?shù)装迥軌螂S著工作面頂煤的放出，及時(shí)垮落，避免形成大面積頂?shù)装鍘r層懸露，降低了巷道圍巖應(yīng)力集中程度，同時(shí)消除了頂?shù)装鍘r層突然破斷產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)擾動(dòng)，減小了由于震動(dòng)誘發(fā)巷道周邊高應(yīng)力煤體產(chǎn)生沖擊礦壓動(dòng)力災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種防治沖擊礦壓方法，具體是一種急傾斜特厚煤層回采巷道聯(lián)合卸壓防治沖擊礦壓方法。

背景技術(shù)

沖擊礦壓是高應(yīng)力作用下，煤巖體積聚的大量彈性變形能瞬間猛烈釋放造成的礦井爆炸性動(dòng)力災(zāi)害，常導(dǎo)致巷道、機(jī)電設(shè)備瞬間遭到破壞，嚴(yán)重時(shí)將造成人員傷亡等，給礦井安全高效生產(chǎn)造成了極大影響。急傾斜煤層在我國(guó)煤炭探明儲(chǔ)量中占20％左右，并且隨著礦井開(kāi)采深度的逐年增加，急傾斜煤層深部開(kāi)采以沖擊礦壓為代表的動(dòng)力災(zāi)害更易發(fā)生，對(duì)急傾斜煤層進(jìn)行采前預(yù)卸壓以及回采期間及時(shí)解危已經(jīng)非常必要。目前國(guó)內(nèi)有關(guān)于急傾斜煤層開(kāi)采的卸壓方案，或因手段單一，或因所采用的參數(shù)不合理，均不能經(jīng)濟(jì)且有效地降低煤層及頂?shù)装鍛?yīng)力集中程度，嚴(yán)重制約了急傾斜煤層的安全高效開(kāi)采。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種急傾斜特厚煤層回采巷道聯(lián)合卸壓防治沖擊礦壓方法，通過(guò)鉆孔爆破的方式，能有效降低煤巖體夾持應(yīng)力導(dǎo)致的煤層及頂?shù)装鍛?yīng)力集中程度，進(jìn)而降低夾持煤體發(fā)生沖擊危險(xiǎn)的程度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種急傾斜特厚煤層回采巷道聯(lián)合卸壓防治沖擊礦壓方法，該方法的具體步驟為：

A、確定巷道幫部的煤體爆破卸壓布置：從工作面前方30m的回采巷道兩幫位置為起點(diǎn)，在該處靠近工作面煤體一側(cè)幫部鉆設(shè)爆破卸壓鉆孔Ⅰ，并沿該幫部向前單排布置多個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅰ，且距離工作面最遠(yuǎn)的爆破卸壓鉆孔Ⅰ與工作面之間的距離不小于150m；每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅰ垂直于回采巷道走向且與煤體水平方向呈3°～5°夾角，在每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅰ裝入多個(gè)炸藥管，且使每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅰ內(nèi)的炸藥量為3～5kg，每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅰ的封孔長(zhǎng)度不小于5m，各個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅰ內(nèi)的炸藥管各自通過(guò)起爆線并聯(lián)形成各個(gè)炸藥組，相鄰爆破卸壓鉆孔Ⅰ內(nèi)的炸藥組之間串聯(lián)；

B、確定巷道底幫的煤體爆破卸壓布置：從工作面前方30m的回采巷道兩幫位置為起點(diǎn)，在該處靠近工作面煤體一側(cè)幫部的下幫角鉆設(shè)爆破卸壓鉆孔Ⅱ，并沿該幫部向前單排布置多個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅱ，且距離工作面最遠(yuǎn)的爆破卸壓鉆孔Ⅱ與工作面之間的距離不小于150m；每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅱ垂直于回采巷道走向且與煤體水平方向呈45°夾角，在每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅱ裝入多個(gè)炸藥管，且使每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅱ內(nèi)的炸藥量為3～5kg，每個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅱ的封孔長(zhǎng)度不小于4m，各個(gè)爆破卸壓鉆孔Ⅱ內(nèi)的炸藥管各自通過(guò)起爆線并聯(lián)形成各個(gè)炸藥組，相鄰爆破卸壓鉆孔Ⅱ內(nèi)的炸藥組之間串聯(lián)；

C、對(duì)巷道幫部及巷道底幫進(jìn)行爆破卸壓：從距離工作面最近的爆破卸壓鉆孔Ⅰ及爆破卸壓鉆孔Ⅱ開(kāi)始起爆，巷道幫部及巷道底幫均每次起爆1～3孔，直至完成巷道幫部及巷道底幫的所有爆破卸壓鉆孔的起爆后，進(jìn)入步驟D；以便使高應(yīng)力區(qū)域向外轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)離工作面；

D、確定頂?shù)装迳羁妆祁A(yù)裂參數(shù)：在工作面前方30m的位置，分別在運(yùn)輸順槽靠近頂板側(cè)、回風(fēng)順槽靠近底板側(cè)均布置一個(gè)鉆場(chǎng)，并繼續(xù)向前方每隔10m進(jìn)行一次布置，且距離工作面最遠(yuǎn)的鉆場(chǎng)與工作面之間的距離不小于150m；每個(gè)鉆場(chǎng)共施工3個(gè)預(yù)裂孔，其與巷道水平面之間的仰角分別為20°、30°、45°，每個(gè)預(yù)裂孔的孔深均為40m，孔徑55～75mm，孔口距巷道底板1.2～1.8m，預(yù)裂孔垂直于巷道走向鉆設(shè)；在每個(gè)深孔爆破預(yù)裂孔裝入多個(gè)炸藥管，且使每個(gè)深孔爆破預(yù)裂孔內(nèi)的炸藥量為30kg，每個(gè)深孔爆破預(yù)裂孔的封孔長(zhǎng)度不小于15～20m，各個(gè)深孔爆破預(yù)裂孔內(nèi)的炸藥管各自通過(guò)起爆線并聯(lián)形成各個(gè)炸藥組，相鄰深孔爆破預(yù)裂孔內(nèi)的炸藥組之間串聯(lián)；

進(jìn)一步，所述爆破卸壓鉆孔Ⅰ的直徑為φ42mm，孔口距底板1.2～1.8m，相鄰鉆孔的孔距為5m，孔深15m。