[發明專利]一種急傾斜特厚硬煤層爆破和大直徑鉆孔聯合卸壓方法

在審

• 申請號: 202110902286.2
• 申請日: 2021-08-06
• 公開（公告）號: CN113756808A
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 何江;吳江湖;丁永紅;馬志鋒;苗偉東;李明;李曉偉;喬國民
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;甘肅靖遠煤電股份有限公司;徐州弘毅科技發展有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 華德明

本發明公開了一種急傾斜特厚硬煤層爆破和大直徑鉆孔聯合卸壓方法，具體包括以下步驟：首先急傾斜特厚硬煤層開采過程中，頂板側巷道與底板側巷道錯層布置，多個鉆孔應力計安裝在兩巷上并覆蓋整條巷道，用于監測巷道圍巖應力變化；再根據煤體及煤層頂底板力學性質，確定爆破孔與大直徑鉆孔的安裝參數，并在頂板側巷道布置大直徑鉆孔和爆破孔，底板側巷道布置爆破孔；最后在爆破大直徑聯合卸壓鉆孔施工完后，根據鉆孔應力計監測到的應力值評價卸壓效果；本一種急傾斜特厚硬煤層爆破和大直徑鉆孔聯合卸壓方法，不僅能夠降低急傾斜煤層應力集中和沖擊危險程度，卸壓效果更好，而且有效提高回采率，更加適合急傾斜特厚硬煤層的特殊性。

技術領域

本發明涉及防治沖擊礦壓領域，具體涉及一種急傾斜特厚硬煤層爆破和大直徑鉆孔聯合卸壓方法。

背景技術

沖擊地壓是一種典型的礦山動力現象，對煤礦安全生產具有極大的危害性，并且伴隨著采深的增加，沖擊地壓發生的可能性及危害也隨之增加。在開采急傾斜特厚硬煤時，由于開采條件及急傾斜特厚硬煤煤層力學性質的特殊性，工作面回采時存在卸壓效果不明顯、安全性差、相關卸壓措施較少等問題。

現有研究表明，特厚硬煤由于煤質力學效果較硬，在工作面回采時易積聚能量。為保證煤礦安全高效生產，需采取適合急傾斜特厚煤層完全卸壓的措施。但現有卸壓措施存在以下三點問題：一是急傾斜特厚硬煤現有措施較少，且目前采取的措施不能實現煤層壓力全卸壓；二是急傾斜特厚硬煤工作面回采時回采率較低；三是卸壓措施參數不匹配工作面現場條件。

發明內容

本發明提供一種急傾斜特厚硬煤層爆破和大直徑鉆孔聯合卸壓方法，不僅能夠降低急傾斜煤層應力集中和沖擊危險程度，針對性的卸壓并且卸壓效果更好，而且有效提高現有工作面上的回采率，保障卸壓措施參數與工作面現場條件相匹配，更加適合急傾斜特厚硬煤層的特殊性。

為實現上述目的，本一種急傾斜特厚硬煤層爆破和大直徑鉆孔聯合卸壓方法，具體包括以下步驟：

S1，急傾斜特厚硬煤層開采過程中，頂板側巷道與底板側巷道錯層布置，多個鉆孔應力計安裝在兩巷上并覆蓋整條巷道，用于監測巷道圍巖應力變化；

S2，根據煤體及煤層頂底板力學性質，確定爆破孔與大直徑鉆孔的孔徑、孔深、間距、距底板位置的參數，并在頂板側巷道布置大直徑鉆孔和爆破孔，底板側巷道布置爆破孔；

S3，在爆破孔與大直徑鉆孔施工完后，根據鉆孔應力計監測到的應力值評價卸壓效果；

當鉆孔應力計數值大于監測預警值時，則評為較差，當鉆孔應力計數值小于監測預警值時，則評為良好。

進一步的，步驟S1中頂板側巷道錯層布置在底板側巷道的下一層位。

進一步的，步驟S1中每個鉆孔應力計的埋深為8-10m，相鄰之間間距為5-30m。

進一步的，其特征在于，步驟S2中頂板側巷道上的大直徑鉆孔分別位于其右幫和底板上；

頂板側巷道右幫上的多個大直徑鉆孔處于同一平面上，每個大直徑鉆孔孔徑大于100mm，孔深為頂板側巷道到底板側巷道頂部的距離，相鄰間距1-2m，孔口到頂板側巷道底板的距離為0.8-1.5m；頂板側巷道底板上的多個大直徑鉆孔布置在其中間位置，相應的孔徑大于100mm，孔深為三倍的頂板側巷道的巷寬。

進一步的，頂板側巷道上的多個爆破孔位于在其左右幫幫角處，每個爆破孔孔徑為42mm，孔深為8-10m，相鄰間距為5m-10m；

進一步的，頂板側巷道右幫處的大直徑鉆孔以仰角10°-30°布置，頂板側巷道底板處的爆破孔以俯角45°布置。

進一步的，在頂板側巷道布置的大直徑鉆孔與其上布置的爆破孔沿著巷道方向間隔布置，每兩個爆破孔之間布置四個大直徑鉆孔。