[发明专利]多煤层开采矿井冲击地压综合防治方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿安全，具体是一种多煤层开采矿井冲击地压综合防治方法。

背景技术

冲击地压诱发因素包括以下几方面因素：（1） 坚硬顶板，厚而坚硬的砂岩顶底板易于积蓄能量，在这种情况下，顶板断裂引起的煤岩冲击动力失稳过程异常迅猛。这种煤岩冲击动力失稳的破坏性最大，在所有的顶板煤岩冲击动力失稳类别中突发性最强，没有诸如压力增加、两帮结构发生变化等这类正常煤岩冲击动力失稳现象的预兆。围岩性质主要是顶板岩性和厚度及其在煤层开采后的可冒性，是影响煤岩冲击动力失稳的重要因素，特别是当老顶为厚层砂岩或其它坚硬岩层，底板也是坚硬岩层结构的冲击危险煤层更具有冲击危险性。（2）极不稳定煤层，煤层厚度突然变化、煤层分岔、薄化或尖灭、倾角变化的部位是支承压力增高的区域，易诱发煤岩冲击动力失稳。四川天池煤矿、北京门头沟煤矿等煤岩冲击动力失稳灾害都具有同样的规律。（3）开采形成高应力区，不合理的开采设计与施工常形成高应力区域，而诱发煤岩冲击动力失稳。出现高应力区的原因主要有：①采区开采顺序不合理；②开采方法不合理；③顶板管理方法不合理；④工作面支架强度低；⑤厚煤层分层开采不合理；⑥大巷或顺槽布置在煤柱下方；⑦开采方向不合理。

在某一矿井或某一生产区域内，诱发煤岩冲击动力失稳的因素是确定的，如开采参数、地质构造或煤层稳定性或采深等，而且这些参数都是深部岩体特性的具体体现。冲击地压研究的最终目的是有效地防治冲击地压的发生。从冲击地压的形成机理看，控制冲击地压灾害的发生，实质上就是改变煤岩体的应力状态或控制高应力产生，以保证煤岩体不足以产生失稳破坏或非稳定破坏。根据实际煤岩体条件，冲击地压的防治包括两个方面，即已具有冲击危险煤岩层的冲击地压解危和目前尚无冲击危险但开采过程中可能发生冲击地压的控制问题。

冲击地压防治工作从理论研究、预测预报、综合治理等方面都取得了大量的成果。在机理探讨上有强度理论、能量理论、刚度理论、冲击倾向性理论、煤岩失稳理论等多种理论，从不同角度揭示了冲击地压的发生机理，对认识冲击地压现象有重要作用。但是，由于冲击地压形成机理极为复杂，它的显现又是多种多样的，目前对冲击地压的认识还不是很清晰，还没有形成统一的理论。在冲击地压的预测预报中，由于冲击地压发生的随机性和突发性，以及破坏形式的多样性，单凭一种方法往往收效较小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够有效地防治冲击地压的发生的多煤层开采矿井冲击地压综合防治方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种多煤层开采矿井冲击地压综合防治方法，根据监测数据采用两帮卸压爆破、开设疏压硐室和煤层高压注水进行防治，其中，监测数据的来源包括电磁辐射监测、钻屑法煤粉监测，矿压监测和微震监测系统监测，深孔卸压爆破是在工作面上、下巷掘进期间，紧跟掘进工作面在上巷的下帮、下巷的上、下帮布置深孔卸压爆破，每5米布置一个卸压爆破孔，卸压爆破孔滞后掘进工作面距离≤8m; 开设疏压硐室是掘进期间在上巷的下帮和下巷的上、下帮每隔40米开设疏压硐室一个，疏压硐室设计尺寸为：深×宽×高＝4.5m×4.0m×2.6m；硐室开口距离巷道底板0.3m，疏压硐室为梯形断面，采用锚网索进行支护，顶部锚杆采用￠22×2500mm全螺纹锚杆，间排距700×700mm，两帮采用￠40×2000mm木锚杆，间排距800×800mm，菱形金属网护顶帮，在顶部施工两排锚索，第一排在硐室开口处，第二排距第一排1m，锚索规格￠17.8×8000mm；煤层注水是在巷道的上下帮及疏压硐室内施工超前注水辅以高压煤层注水进行冲击地压防治。

本发明在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预报，提高冲击地压防治水平，又能够有效降低冲击地压带来的损失，为采前的开采方案设计和开采过程中的冲击地压综合防治工作提供科学依据和技术保障，极大的加强了防冲工作的针对性和有效性。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作清楚、完整的描述。

本发明所述的多煤层开采矿井冲击地压综合防治方法是根据监测数据采用两帮卸压爆破、开设疏压硐室和煤层高压注水进行防治。

一，数据监测

监测数据的来源包括电磁辐射监测、钻屑法煤粉监测，矿压监测和微震监测系统监测。综合所有监测数据，分析掘进期间巷道应力布局情况，对冲击地压危险区域进行预测预报。

1、电磁辐射监测