[發明專利]沖擊地壓礦井巷道厚層底煤夾矸爆破致裂聯合卸壓方法

在審

• 申請號: 202210749066.5
• 申請日: 2022-06-29
• 公開（公告）號: CN115163066A
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 薛成春;曹安業;郭文豪;馬祥;溫穎遠;黃銳;王崧瑋;白賢棲;曾海利;張德兵;張潤兵
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;內蒙古仲泰能源有限公司伊旗分公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21B49/02;E21B43/263;E21B7/04;E21F7/00;F42D3/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 陳月霞

本發明公開沖擊地壓礦井巷道厚層底煤夾矸爆破致裂聯合卸壓方法，包括：將礦井巷道的厚層底煤的含夾矸區域平均劃分為n個階段；在每個階段內選取測點，并在礦井巷道底板進行巖性測定，得到每個階段內厚層底煤的夾矸巖性和夾矸厚度；將含夾矸區域劃分為不同的區域等級；基于區域等級，分別制定不同等級區域的大直徑鉆孔卸壓方案參數和煤層爆破卸壓方案參數；基于大直徑鉆孔卸壓方案參數和煤層爆破卸壓方案參數，制定不同等級區域的大直徑鉆孔和煤層爆破卸壓施工程序，實現巷道厚層底煤夾矸爆破致裂聯合卸壓。有效提高了沖擊地壓礦井巷道厚層底煤夾矸區域的卸壓效果，降低由夾矸導致卸壓力度不足造成的沖擊動力災害風險，提高了井下工作人員的生命安全系數。

技術領域

本發明涉及煤礦開采及煤礦安全技術領域，特別涉及沖擊地壓礦井巷道厚層底煤夾矸爆破致裂聯合卸壓方法。

背景技術

煤層巷道是沖擊地壓災害的主要發生區域，沖擊地壓煤層巷道掘進工程量大、人員密集程度高，一旦發生沖擊地壓事故，易致使巷道損毀，人員傷亡。對于厚煤層而言，巷道留設底煤是不可避免的技術問題，當煤層結構復雜時，巷道底煤就會存在不同厚度的夾矸，增大巷道底板沖擊危險性。目前普遍采用底板大直徑鉆孔的方法對底煤含夾矸區域進行鉆孔卸壓，但該方法對煤層效果較好，對于夾矸等巖層而言卸壓效果不佳，無法起到有效卸壓目的。同時夾矸的巖性和厚度往往是變化的，這就進一步抑制了常規卸壓方法的卸壓效果。如何在夾矸巖性和厚度不斷變化的條件下，制定行之有效的底板卸壓方案，降低巷道留設底煤區域的沖擊危險性迫在眉睫。

發明內容

為解決上述現有技術中所存在的問題，本發明提供沖擊地壓礦井巷道厚層底煤夾矸爆破致裂聯合卸壓方法，將礦井巷道厚層底煤含夾矸區域劃分為多個階段，并在每個階段內選擇兩個測點分別向巷道底板采用鉆孔取芯方式測定夾矸巖性和夾矸厚度，同時依據夾矸巖性和夾矸厚度將礦井巷道厚層底煤含夾矸區域劃分不同夾矸等級，制定了不同夾矸等級的卸壓參數，設定了卸壓方案施工程序，實現了不同夾矸等級條件下煤層爆破卸壓和大直徑卸壓聯合卸壓。有效提高了沖擊地壓礦井巷道厚層底煤夾矸區域的卸壓效果，降低由夾矸導致卸壓力度不足造成的沖擊動力災害風險，提高了井下工作人員的生命安全系數。

為了實現上述技術目的，本發明提供了沖擊地壓礦井巷道厚層底煤夾矸爆破致裂聯合卸壓方法，包括以下步驟：

S1，將礦井巷道的厚層底煤的含夾矸區域平均劃分為n個階段；

S2，在每個所述階段內選取測點，并在所述礦井巷道底板進行巖性測定，得到每個所述階段內所述厚層底煤的夾矸巖性和夾矸厚度；

S3，基于所述夾矸巖性和所述夾矸厚度，將所述含夾矸區域劃分為不同的區域等級；

S4，基于所述區域等級，分別制定不同等級區域的大直徑鉆孔卸壓方案參數和煤層爆破卸壓方案參數；

S5，基于所述大直徑鉆孔卸壓方案參數和所述煤層爆破卸壓方案參數，制定不同等級區域的大直徑鉆孔和煤層爆破卸壓施工程序，實現巷道厚層底煤夾矸爆破致裂聯合卸壓。

可選地，所述S1中，所述階段的長度為30～60m。

可選地，所述S2中，采用鉆孔取芯的方式在所述礦井巷道底板進行巖性測定，進行所述鉆孔取芯的垂直深度為15m。

可選地，所述S3中，所述區域等級的計算公式為：

W＝KH

式中，W表示礦井巷道厚層底煤含夾矸區域的沖擊危險指數；K表示夾矸巖性，砂巖取0.5，砂質泥巖取1.0，泥巖取1.5；H表示夾矸厚度。

可選地，當0＜W≤1.5時，所述含夾矸區域的所述區域等級為Ⅰ級；

當1.5＜W≤4.5時，所述含夾矸區域的所述區域等級為Ⅱ級；

當4.5＜W≤9時，所述含夾矸區域的所述區域等級為Ⅲ級；