[发明专利]一种深部突出煤层分级防突方法

权利要求书

1.一种深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

S1：划分突出煤层地应力危险性等级；

S2：划分突出煤层瓦斯危险性等级；

S3：划分突出煤层抽采性能等级；

S4：确定煤层防突等级；

S5：按照煤层防突等级进行分级防突。

2.根据权利要求1所述的深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，步骤S1具体包括：根据应力增量系数大小将煤层地应力危险性等级划分一般、中等和严重三个等级。

3.根据权利要求2所述的深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，步骤S1中，应力增量系数k的计算公式为：

k＝k₀+k₁+k₂

其中，k₀＝(H₁-H)/H，H为煤层埋深，某一区域煤层埋深为H₁；k₁为地质构造引起应力集中系数；k₂为采空区临空造成的应力集中系数。

4.根据权利要求1所述的深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，步骤S2具体包括：根据煤层原始瓦斯压力和原始瓦斯含量将煤层瓦斯危险性等级划分一般、中等、严重三个等级。

5.根据权利要求1所述的深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，步骤S3具体包括：根据煤层透气性系数λ将煤层抽采性能等级划分为较难抽采煤层、可以抽采煤层和容易抽采煤层三个等级；根据煤的坚固性系数f将煤层抽采性能等级划分为松软煤层、中硬煤层和较硬煤层三个等级。

6.根据权利要求1所述的深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，步骤S5具体包括：根据确定的煤层地应力危险性等级、瓦斯危险性等级和抽采性能等级分别进行地应力分级防突、瓦斯分级防突和煤层抽采性能分级防突，并对三者的耦合情况进行综合防突。

7.根据权利要求6所述的深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，步骤S5中，地应力分级防突是采用大直径卸压钻孔、水力扩孔或水力割缝技术将煤层中部分煤体排出来进行防突；

地应力危险性一般等级区域中，大直径卸压钻孔的煤体排出量V_yb的计算公式为：

V_yb＝π×r_p²×L×X

其中，r_p为卸压钻孔半径；L为卸压钻孔孔深；X为卸压钻孔个数；

同理，水力扩孔或水力割缝钻孔煤体排出量V_ybs的计算公式为：

V_ybs＝π×r_p²×L×X+V₁×Y

其中，V₁为一个水力扩孔空洞或一个水力割缝缝槽排出煤体的体积；Y为水力扩孔空洞个数或一个水力割缝缝槽个数；

地应力中等危险性和严重危险性等级区域中，采用对应相同技术的煤体排出量分别为各自应力增量系数与地应力危险性一般等级区域应力增量系数的比值乘以V_yb或V_ybs；通过调整X或Y实现地应力危险的消除。

8.根据权利要求6所述的深部突出煤层分级防突方法，其特征在于，步骤S5中，瓦斯分级防突是采用抽采钻孔抽采瓦斯来降低煤层中的瓦斯压力和瓦斯含量；

一般瓦斯危险性区域需要抽出瓦斯量Q_yb的计算公式为：

Q_yb＝Q_r×X

其中，Q_r为抽采半径为r时，一个抽采钻孔抽采时间t后的瓦斯量；X为钻孔个数，个；

瓦斯中等危险性和严重危险性区域需要抽出瓦斯量是通过调整抽采半径为r、抽采时间t和钻孔个数X中一个或多个参数满足防突要求；

同理，瓦斯压力的降低方法参考瓦斯含量执行。