[发明专利]煤矿高应力区域巷道冲击地压能量释放方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

进入二十一世纪以来，包括我国在内，南非、加拿大、乌克兰、德国、澳大利亚、波兰、俄罗斯、美国、等多个国家和地区在煤矿开采中出现了冲击地压现象，造成了巨大人员和设备损失。随着矿井开采深度的增加，开采范围的扩大，开采的边界条件的复杂化，冲击地压的防治越来越严重，已经成为公认的世界级难题。深井巷道冲击地压造成的危险性不断增加，目前深井巷道冲击地压的防治与常规的防治方法没有根本性区别，主要采取解危措施，包括钻孔爆破卸压、钻孔卸压、顶板处理等措施。随着开采深度增加，这些常规措施在本质上很难达到降低冲击危险程度的目的，同时由于存在操作困难、制造的卸压范围小等缺点，造成高应力转移不到位，能量释放不充分，冲击地压难以控制，且容易发生级别较大的能量释放，造成重大的损失。当巷道存在异常高应力区时，实施常规的钻孔爆破和钻孔卸压时，钻进就很困难，解危效果较差。因此高应力、大埋深条件下的巷道后路冲击地压的控制，到目前为止还没有从根本上达到完全控制的程度，发明一种采用分散原理防治冲击地压的技术方法对煤矿安全管理具有重大意义。

发明内容

本发明的目的是针对目前深部巷道冲击地压防治中存在高应力区域的局部解危措施不能控制冲击的问题，提出一种冲击地压能量“分散”释放的有效方法。

本发明采取的技术方案是：一种煤矿高应力区域巷道冲击地压能量释放方法，其特征在于，步骤如下；

第一步：圈定高应力区域作为冲击地压危险区域

在冲击地压危险煤层掘进巷道的后路区域，通过类比、相临采场冲击地压显现特征的分析和判定，同时采用钻屑法等监测手段进行现场检测，划分出高应力区域，作为冲击地压的防治重点区域；

第二部：42mm大直径深孔破坏煤层，制造出分散释放带

在巷道的后路高应力区域，沿着巷道帮每隔25-30m圈定出断面面积6-8平方的分散释放带，在圈定的断面上布置直径42mm的爆破卸压孔，爆破卸压孔呈梅花形布置，孔间距0.2-0.5m，孔深6.0-7.0m，最底一排距巷道底板1.0～1.3m，钻孔垂直于巷中，仰角0～3°，钻孔后进行深孔爆破，装药长度2.0-3.0m，孔内均匀布置2-3个并联的雷管，孔外串联连线，每两个孔一次起爆；释放出能量；

第三步：释放出能量后，再在分散释放带两侧煤柱上距离分散释放带的2.0m处再钻一个直径42mm、孔深6.0-7.0m的孔进行二次深孔爆破，在煤体上进一步制造裂隙带，将能量充分释放分散。

本发明的积极效果是：

通过在高应力煤体制造内卸压带，并实施爆破技术，将煤柱破坏，制造出大的分散释放带，改变了局部应力分布，人为制造出无冲击隔离带，将能量释放的范围减小，从根本上降低冲击危险性。

附图说明

图1是危险区域平面图；

图2是分散孔布置示意图；

图3是钻孔剖面图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的实施。

第一步：在某个工作面开采前，首先进行冲击地压危险区域的划定，在冲击地压危险煤层掘进的后路区域，通过类比、相临采场冲击地压显现特征的分析、判定，同时采用钻屑法等监测手段进行现场检测，划分出高应力区域，根据应力分布的强弱，作为冲击地压的防治重点区域；圈定最危险的区域，见图1。

第二步：42mm大直径深孔破坏煤层，制造出分散释放带

在巷道的后路高应力区域，沿着巷道帮每隔25-30m圈定出断面面积6-8平方的分散释放带，在圈定的断面上布置直径42mm的爆破卸压孔，爆破卸压孔呈梅花形布置，孔间距0.2-0.5m，孔深6.0-7.0m，最底一排距巷道底板1.0～1.3m，钻孔垂直于巷中，仰角0～3°，钻孔后进行深孔爆破，装药长度2.0-3.0m，孔内均匀布置2-3个并联的雷管，孔外串联连线，每2个孔一次起爆；释放出能量；

第三步：释放出能量后，再在分散释放带两侧煤柱上距离分散释放带的2.0m处再钻一个直径42mm、孔深6.0-7.0m的孔(见图3)进行二次深孔爆破，在煤体上进一步制造裂隙带，将能量充分释放分散。