[發(fā)明專利]一種煤礦頂板預(yù)裂卸壓效果的評(píng)價(jià)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210429539.3
• 申請(qǐng)日: 2022-04-22
• 公開（公告）號(hào): CN114876459A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 夏永學(xué);張晨陽;揚(yáng)光宇;陸闖;劉少虹;潘俊鋒;秦子晗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中煤科工開采研究院有限公司
• 主分類號(hào): E21C37/00
• 分類號(hào): E21C37/00;E21C37/12;E21F17/00;E21F17/18
• 代理公司: 北京中強(qiáng)智尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11448
• 代理人: 劉敏

本發(fā)明提供了一種煤礦頂板預(yù)裂卸壓效果的評(píng)價(jià)方法，其步驟包括：在采煤工作面第一巷道內(nèi)施工頂板預(yù)裂孔；在采煤工作面第二巷道內(nèi)沿頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)分別施工向第一巷道傾斜的位移觀測孔；在每層頂板的位移觀測孔內(nèi)分別安裝用于測定每層頂板下移位移的位移測定裝置；通過頂板預(yù)裂孔對(duì)頂板預(yù)裂；回采煤炭資源，工作面分別通過頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)；通過位移測定裝置分別測定頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)內(nèi)各層頂板的位移數(shù)據(jù)；分別對(duì)比頂板預(yù)裂區(qū)和未預(yù)裂區(qū)同一層位頂板的位移數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)頂板預(yù)裂效果。本發(fā)明提供的一種煤礦頂板預(yù)裂卸壓效果的評(píng)價(jià)方法，成本低、可操作性強(qiáng)、效果好，且能對(duì)頂板預(yù)裂效果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦安全開采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煤礦頂板預(yù)裂卸壓效果的評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

煤礦厚層堅(jiān)硬頂板在工作面開采過程中難以垮落，易形成大面積懸頂，造成巷道變形大，尤其是當(dāng)大面積頂板突然斷裂時(shí)，可瞬間產(chǎn)生強(qiáng)烈震動(dòng)并釋放大量能量，有可能造成工作面或巷道發(fā)生大面積冒頂，甚至發(fā)生沖擊地壓事故，嚴(yán)重影響井下作業(yè)人員的生命安全。

目前對(duì)于煤礦堅(jiān)硬厚層頂板的處理措施主要是在工作面開采前或開采過程中，采用頂板深孔爆破或水力壓裂技術(shù)對(duì)煤層上方的堅(jiān)硬厚層頂板進(jìn)行提前預(yù)裂，以降低頂板的完整性和強(qiáng)度，使其在工作面開采期間能夠及時(shí)垮落，消除由于頂板大面積懸而不垮造成的頂板災(zāi)害事故的隱患。

由于目前還缺少有效的頂板預(yù)裂卸壓效果評(píng)價(jià)手段，很多礦井雖然采取了頂板預(yù)裂措施，但是無法判斷是否達(dá)到消除頂板災(zāi)害隱患的要求，不能及時(shí)對(duì)預(yù)裂方案進(jìn)行優(yōu)化或補(bǔ)強(qiáng)，還是容易造成頂板災(zāi)害事故的頻繁發(fā)生。

因此，當(dāng)前亟需一種煤礦頂板預(yù)裂卸壓效果的評(píng)價(jià)方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板預(yù)裂效果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，解決了目前頂板預(yù)裂效果無法定量評(píng)價(jià)的難題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種成本低、可操作性強(qiáng)、效果好的煤礦頂板預(yù)裂卸壓效果的評(píng)價(jià)方法，以實(shí)現(xiàn)對(duì)頂板預(yù)裂效果進(jìn)行定量評(píng)價(jià)，解決目前頂板預(yù)裂效果無法定量評(píng)價(jià)的難題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種煤礦頂板預(yù)裂卸壓效果的評(píng)價(jià)方法，包括如下步驟：

在采煤工作面第一巷道內(nèi)對(duì)頂板預(yù)裂區(qū)施工頂板預(yù)裂孔；

在采煤工作面第二巷道內(nèi)沿頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)分別施工向第一巷道傾斜的位移觀測孔；

在每層頂板的位移觀測孔內(nèi)分別安裝用于測定每層頂板下移位移的位移測定裝置；

通過頂板預(yù)裂孔對(duì)頂板預(yù)裂；

回采煤炭資源，工作面分別通過頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)；

通過位移測定裝置分別測定頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)內(nèi)各層頂板的位移數(shù)據(jù)；

分別對(duì)比頂板預(yù)裂區(qū)和未預(yù)裂區(qū)同一層位頂板的位移數(shù)據(jù)，評(píng)價(jià)頂板預(yù)裂效果。

進(jìn)一步地，所述頂板預(yù)裂孔為若干個(gè)，所述頂板預(yù)裂孔沿所述第一巷道走向依次間隔排列在所述頂板預(yù)裂區(qū)內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述頂板預(yù)裂孔從第一巷道頂部沿著垂直頂板的方向向頂板內(nèi)部延伸，所述頂板預(yù)裂孔包括封孔段和壓裂段。

進(jìn)一步地，所述位移觀測孔在所述頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)內(nèi)分別設(shè)置若干個(gè)，所述位移觀測孔沿所述第二巷道走向依次間隔排列在所述頂板未預(yù)裂區(qū)和頂板預(yù)裂區(qū)內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述位移觀測孔距煤層的垂直距離不小于所述頂板預(yù)裂孔距煤層的垂直距離。

進(jìn)一步地，所述頂板預(yù)裂孔為頂板爆破孔或水力壓裂孔，通過所述頂板預(yù)裂孔采用炸藥爆破或高壓水壓裂的方式使煤層上方的頂板產(chǎn)生裂隙。