[发明专利]防治煤柱压缩型冲击地压的方法

权利要求书

1.一种防治煤柱压缩型冲击地压的方法，其特征在于，包括：

确定煤柱侧向高应力集中区；

采用钻机、高压水泵及安装有旋转射流器的高压密封钻杆在所述煤柱的第一巷道中沿第二巷道方向的煤柱内按预设俯角施工煤层卸压孔，直至所述煤层卸压孔穿透所述煤柱；所述采用钻机在所述煤柱的第一巷道中沿第二巷道方向的煤柱内按预设俯角施工煤层卸压孔之前，所述方法还包括：

沿所述第二巷道煤柱侧沿倾斜巷道轴线方向钻进一个测试孔，根据预设位置，在测试孔内进行旋转射流割缝，确定所述测试孔的切割半径，并根据所述切割半径，确定煤层卸压孔的间距；

所述沿所述第二巷道煤柱侧沿倾斜巷道轴线方向钻进一个测试孔，根据预设位置，在测试孔内进行旋转射流割缝，确定所述测试孔的切割半径，包括：

所述沿所述第二巷道煤柱侧沿倾斜巷道轴线方向按预设倾角钻进一个测试孔，钻孔的半径与设计煤层卸压孔半径相同；

采用对煤层卸压孔进行切缝扩孔相同的泵压，在所述测试孔的指定深度内按预设时间进行切割试验，如果在预设时间内没有割透煤壁，需要将钻杆后退预设距离重新进行切割试验，确保割透煤壁，测量所述测试孔的切割总深度；

将所述预设倾角的正切值和切割位置距孔口距离的乘积，确定为所述测试孔切缝口到所述测试孔的钻孔轴线的法线距离；

将所述切割总深度和所述法线距离的差值，确定为所述测试孔的切割半径；

将所述钻机的钻头退至所述高应力集中区的起始点位置处，对所述煤层卸压孔进行边切割边退钻杆的操作，直至将所述钻头退至所述高应力集中区的终止位置处，以对所述高应力集中区扩孔掏槽，在所述高应力集中区形成直径远大于所述煤层卸压孔的空洞，所述空洞用于释放所述煤柱的应力，起到阻止冲击地压发生的目的。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述煤层卸压孔进行边切割边退钻杆的操作，直至将所述钻杆退至所述高应力集中区的终止位置处，包括：

关闭所述钻机的高压水泵并向所述钻杆内投一钢球，重新开启所述高压水泵，并逐步加压至预设压力；

在所述高压水泵调整到所述预设压力后，利用安装所述钻头后方的旋转射流器喷出的高压水，对所述煤层卸压孔的周边煤体进行快速切割，并操作所述钻机缓慢退钻杆；

由于第二巷道的标高小于第一巷道，切割下来的煤渣和喷出的水从退钻杆反方向排出至所述第二巷道，直至将所述钻杆退至所述高应力集中区的终止位置处，关闭所述钻机的高压水泵。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定煤柱侧向高应力集中区，包括：

根据所述煤柱的煤柱宽度，确定钻屑孔的深度，并按照所述钻屑孔的深度在所述第二巷道内的特定位置，以预设钻孔间距、直径及孔口距离第二巷道底板的高度，施工平行于煤层倾向方向的预设数量的钻屑孔；

施工钻屑孔时，收集孔内排出的煤粉量，每钻进一米后，对这一米钻进过程中排出的煤粉量进行称重和记录；

剔除高于或低于其它钻屑孔在相同深度的异常煤粉量后，计算所有钻屑孔相同深度段的煤粉量的平均值，得到各深度段的单位煤粉量；

计算各深度段的单位煤粉量的平均值，得到平均单位煤粉量；

将单位煤粉量大于平均单位煤粉量的宽度范围，确定为所述煤柱高应力集中区。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述高应力集中区形成直径远大于所述煤层卸压孔的空洞之后，所述方法还包括：

根据所述煤柱的煤柱长度和所述间距，确定所述煤柱需要施工的钻孔数量；

按照所述间距移动所述钻机及施工所需要的其他设备，重复所述施工煤层卸压孔和对所述高应力集中区扩孔掏槽的操作步骤，直到施工完所述钻孔数量的煤层卸压孔，在所述高应力集中区形成数量与所述钻孔数量相同的所述空洞。