[发明专利]一种基于断层富承压水冻结法的煤矿防冲击地压掘进方法

权利要求书

1.一种基于断层富承压水冻结法的煤矿防冲击地压掘进方法，所述断层指延性模式断层，包括断层面和破碎带，其特征在于，所述的掘进方法包括超前地质勘探阶段和冻结钻孔分步施工阶段，所述超前地质勘探阶段，包括对断层性状和高承压水赋存条件的探测，所述冻结钻孔分步施工阶段，将管路连接至冻结施工钻孔，利用低温对断层破碎带周围富承压水进行冻结，断层两侧冻结区域超过断层破碎带两翼25m以上，冻结完成后，掌子面掘进，同时对冻结施工钻孔进行冻结温度监测并维持冷冻效果，掘进穿过断层破碎带50-70m后，停止冻结，让其自然融化解冻。

2.根据权利要求1所述基于断层富承压水冻结法的煤矿防冲击地压掘进方法，其特征在于，所述超前地质勘探阶段的实施步骤是：在井下巷道掘进区域断层面附近实施若干个超前勘探钻孔，确定断层的产状、几何尺寸和力学属性，探明富承压水的层位及区域边界。

3.根据权利要求2所述基于断层富承压水冻结法的煤矿防冲击地压掘进方法，其特征在于，依据勘探结果确定实施冻结法钻孔的布置间距、数量、角度冷冻孔布置参数，沿着巷道轴线的纵剖面，冻结施工钻孔在拱顶和拱底位置分别沿竖直方向钻取第一个钻孔，长度为L米，冻结钻孔的冷冻影响半径取为A米，则其他钻孔的布置参数可以按照公式(1)和(2)计算得出：

式中，n为钻孔的布置数量，n＝1,2,3，…,i；θ_n为布置第n个钻孔时的竖直方向夹角，L_n为第n个钻孔的长度。

4.根据权利要求3所述基于断层富承压水冻结法的煤矿防冲击地压掘进方法，其特征在于，所述钻孔在平面内的布置，包括在拱顶和拱底位置分别沿掘进方向的钻孔群以及在水平方向具有若干倾角的钻孔群。

5.根据权利要求1所述基于断层富承压水冻结法的煤矿防冲击地压掘进方法，其特征在于，所述的冻结钻孔分步施工阶段，先在巷道的拱顶和拱底利用施工冻结钻孔Ⅰ对近端破碎带区域进行冻结；待冻结温度稳定后，进一步伸长钻孔，利用施工冻结钻孔Ⅱ对穿断层面区域进行冻结；最后，等待冻结温度进一步稳定，进一步伸长钻孔，利用施工冻结钻孔Ⅲ对远端破碎带进行冻结。

6.根据权利要求1所述基于断层富承压水冻结法的煤矿防冲击地压掘进方法，其特征在于，所述冻结温度不低于-35℃，冻结时间不少于15天，冻结维持温度不低于-25℃。