[發明專利]一種煤礦巖爆危險性預報方法

有效

• 申請號: 201910365579.4
• 申請日: 2019-05-01
• 公開（公告）號: CN110130985B
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 潘立友;孫久政;陳理強
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 李浩成

本發明公開了一種煤礦巖爆危險性預報方法，如下：在巷道掘進期間，在爆破參數不變的情況下，記錄每種巖性的多個循環進尺，求得每種巖性的常規平均進尺，再將記錄的每種巖性的最大進尺減去平均進尺，得到每種巖性的進尺誤差；再增加爆破能量為100000j的藥量進行掘進，求得每種巖性的平均增量進尺和臨界誤差；進行常規掘進并與之前的本巖性常規平均進尺進行比較，一旦大于常規進尺誤差并等于大于本巖性臨界誤差時，視為繼續掘進將有巖爆危險發生；該方法實用、簡便符合現場實際，預報準確率高。

技術領域

本發明屬于煤礦開采技術領域。

背景技術

由于煤礦深部地質條件復雜多變，深部開采普遍存在地應力場較大、地應力分布變化大等特點，常常伴有巖石巖爆動力破壞，在巷道密集群、硐室群等區域尤為嚴重。巖爆發生條件除了地應力場較大外，巖層一般具有高均質度、強度高、沖擊傾向性高等特征。煤礦高強巖爆往往發生在軟硬巖層差異性較大的區域（例如石門段）和巖層受力大范圍大的區域，硬巖層具有積聚、存儲高彈性能的特性，軟層具有震動瞬間破壞特性。特別是深部開拓巷道時，由于圍巖靜態應力場較大、分布較廣，在巷道掘進期間放炮等附加動態應力，其危險性明顯增大。如采用煤層沖擊地壓的預測方法（如微震、鉆屑法、電磁輻射、應力變化等）預測巖爆，很難達到可靠的程度。到目前為止，還沒有針對深部、高儲存能量的具體巖層條件，找到可靠的預報方法。

發明內容

本發明的目的是針對目前煤礦深部高應力區域巷道開拓期間巖爆問題，提出一種可靠的預測方法。

本發明的技術方案是：

一種煤礦巖爆危險性預報方法，如下：

1）常規掘進條件下確定巷道進尺誤差

在巷道掘進期間，采取常規的光面爆破技術進行掘進，在巖性條件和爆破參數不變的情況下，記錄每種巖性的多個循環進尺，求得每種巖性的常規平均進尺，再將記錄的每種巖性的最大進尺減去平均進尺，得到每種巖性的常規進尺誤差；

2）增加爆破能量條件下確定巷道臨界誤差

在常規的光面爆破藥量基礎上，每立方米增加爆破能量為100000j的藥量進行掘進，記錄不同巖性的多個增量循環進尺，將每種巖性的增量循環進尺進行平均，求得每種巖性的平均增量進尺，該平均增量進尺減去本巖性的常規平均進尺即為每種巖性的臨界誤差；

3）巖爆危險的確定

進行常規掘進，繼續記錄現在的每種巖性的常規循環進尺，并與之前的本巖性常規平均進尺進行比較，一旦現在的常規循環進尺大于之前的常規平均進尺，且大于值超過常規進尺誤差并等于大于本巖性臨界誤差時，視為繼續掘進時將有巖爆危險發生。

本發明的工作原理和積極效果是：

根據目前使用的《煤礦沖擊地壓防治細則解讀》（ISBN編號9787502060428），對沖擊地壓危險性劃分規定，微震法預警指標值的取值范圍是每日釋放最大能量小于100000J或每日能量集聚和小于250000J時屬于無危險性，每日釋放最大能量大于等于250000J或每日能量集聚和小于500000J時屬于弱危險性。所謂弱危險性，指可能有致人受傷的沖擊地壓危險。

本發明根據這一原理，將危險釋放能量換算成炸藥量，進行增量爆破試驗，得到臨界誤差值，只要按照常規循環進尺掘進突然遇到進尺增加，達到臨界誤差時，說明巖層中釋放的彈性能已達到足以發生致人受傷的沖擊地壓的能量，工作面區域已接巖爆危險狀態。該方法實用、簡便符合現場實際，預報準確率高。

具體實施方式

下面說明一個計算實例。