[发明专利]密集巷道群冲击地压危险性预测方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

对冲击地压进行科学的预测是冲击地压防治的关键。近几年来这方面的研究取得了一些进展。目前监测技术主要包括以下几个方面。

钻屑法：支承压力分布特征，即支承压力峰值大小及其距煤壁的远近，它的测定一般采用钻屑法探测。钻屑法是通过在煤层中打直径42～50mm的钻孔，根据排出的煤粉量及其变化规律和有关动力效应，鉴定冲击危险的一种方法。

声发射(地音)与微震监测：地音与微震监测方法是随电子技术的发展，尤其是电子计算机的普遍应用而得到发展的一种冲击地压预测预报方法。

应力预测法：煤体的应力变化是预测冲击地压的关键，应力变化的测量是实现冲击地压危险性预测的基础，目前大多采用钻孔应力计进行应力变化的监测，但由于应力监测体的刚度与煤体的刚度不匹配，其监测的数据不能代表煤体的真实应力。煤体应力变化的定量监测是冲击地压的预测的关键技术。

其它预测方法：如开采判定法，流动地音检测法，煤层含水量变化观测法，煤层围岩压力(变形)观测法和锤击波速法等。

冲击地压的预测在理论和技术上虽然取得了长足的发展，但由于冲击地压的发生原因和条件的复杂性、冲击地压发生的随机性和突发性、破坏形式的多样性、科技发展水平以及人们认识与实践的局限性，使得单凭一种方法往往收效甚微。根据具体情况，再分析地质条件和生产技术条件的基础上，采用多种方法进行综合预测已成为目前冲击地压预测的主要途径。关于密集巷道群冲击地压危险性预测技术还没有报导，因此本发明填补空白的特点。

发明内容

本发明的目的是针对目前深部开采冲击地压预测中存在的问题，提出一种敏感物理量综合预测密集巷道群冲击危险性的可靠方法。

本发明所述的深部开采指的是大于800米的深井开采。

本发明的密集巷道群冲击地压危险性预测方法的技术方案是：

第一步：获得煤层动感敏感区域

首先在冲击地压危险煤层开采涉及的区域，特别是密集巷道群区域，通过类比、相临采场冲击地压显现特征的分析、判定，同时采用钻屑法监测手段进行现场检测，划分出相对的密集巷道群的高应力区域；

在高应力区域安装高敏感应力计，然后在相对安全区域进行人为爆破振动，通过对爆破振动应力波测试，获得煤层的动态敏感区域；

第二步：动态应力趋向观测

随着采掘活动进行，在密集巷道群周围必然引发扰动，此时在通向密集巷道群的方向安装顶板动态监测仪，进行顶板动态观测，获得扰动影响范围；

第三步：敏感区细微增量观测

当煤层开采涉及的区域动态应力范围接近密集巷道群之前，在敏感区安装高敏感应力计，观测应力变化，当应力增量出现突变时，对该区域进行冲击危险性监测；

第四步：敏感区冲击危险性监测

采用钻屑法、支护体受力手段进行冲击危险性监测，进而预测出密集巷道群冲击地压的危险程度。

本发明的积极效果是：1.通过在密集巷道群人为爆破技术，获得煤岩层扰动敏感区域，找到薄弱区域。

2.采用顶板动态法获得动态应力趋向特征和范围，定量描述顶态应力的分布规律。

3.细微的物理量观测，及时判定了密集巷道群的早期扰动响应，在大的能量释放前进行冲击危险性的过程监测，通过指标判断危险程度。

附图说明

下面结合附图说明本发明的实施

图1是某煤矿密集巷道群区域图；

图2是动态应力分布观测示意图

图3是敏感区域监测仪器布置示意图。

具体实施方式

参照图1所示的某煤矿密集巷道群区域图，对本发明的预测方法进一步说明。

第一步：获得敏感区域

在某个工作面开采前，首先进行冲击地压危险区域的初步划定，在冲击地压危险煤层开采涉及的区域，特别是密集巷道群区域，通过类比、相临采场冲击地压显现特征的分析、判定，同时采用钻屑法监测手段进行现场检测，划分出相对的密集巷道群的高应力区域；

在高应力区域安装高敏感应力计，然后在相对安全区域进行人为爆破振动，通过对爆破振动应力波测试，获得煤层的动态敏感区域。图1中的I、II区域为动态敏感区域。

第二步：动态应力趋向观测

随着采掘活动进行，在密集巷道群周围必然引发扰动，此时在通向密集巷道群的方向安装顶板动态监测仪，如图2所示，进行顶板动态观测，获得扰动影响范围。

第三步：敏感区细微增量观测