專利名稱：煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道沖擊地壓能量釋放方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，包括我國(guó)在內(nèi)，南非、加拿大、烏克蘭、德國(guó)、澳大利亞、波蘭、俄羅斯、美國(guó)、等多個(gè)國(guó)家和地區(qū)在煤礦開采中出現(xiàn)了沖擊地壓現(xiàn)象，造成了巨大人員和設(shè)備損失。隨著礦井開采深度的增加，開采范圍的擴(kuò)大，開采的邊界條件的復(fù)雜化，沖擊地壓的防治越來(lái)越嚴(yán)重，已經(jīng)成為公認(rèn)的世界級(jí)難題。深井巷道沖擊地壓造成的危險(xiǎn)性不斷增加，目前深井巷道沖擊地壓的防治與常規(guī)的防治方法沒(méi)有根本性區(qū)別，主要采取解危措施，包括鉆孔爆破卸壓、鉆孔卸壓、頂板處理等措施。隨著開采深度增加，這些常規(guī)措施在本質(zhì)上很難達(dá)到降低沖擊危險(xiǎn)程度的目的，同時(shí)由于存在操作困難、制造的卸壓范圍小等缺點(diǎn)，造成高應(yīng)力轉(zhuǎn)移不到位，能量釋放不充分，沖擊地壓難以控制，且容易發(fā)生級(jí)別較大的能量釋放，造成重大的損失。當(dāng)巷道存在異常高應(yīng)力區(qū)時(shí)，實(shí)施常規(guī)的鉆孔爆破和鉆孔卸壓時(shí)，鉆進(jìn)就很困難，解危效果較差。因此高應(yīng)力、大埋深條件下的巷道后路沖擊地壓的控制，到目前為止還沒(méi)有從根本上達(dá)到完全控制的程度，發(fā)明一種采用分散原理防治沖擊地壓的技術(shù)方法對(duì)煤礦安全管理具有重大意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前深部巷道沖擊地壓防治中存在高應(yīng)力區(qū)域的局部解危措施不能控制沖擊的問(wèn)題，提出一種沖擊地壓能量“分散”釋放的有效方法。本發(fā)明采取的技術(shù)方案是一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道沖擊地壓能量釋放方法，其特征在于，步驟如下；第一步圈定高應(yīng)力區(qū)域作為沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域在沖擊地壓危險(xiǎn)煤層掘進(jìn)巷道的后路區(qū)域，通過(guò)類比、相臨采場(chǎng)沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析和判定，同時(shí)采用鉆屑法等監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，劃分出高應(yīng)力區(qū)域，作為沖擊地壓的防治重點(diǎn)區(qū)域；第二部42mm大直徑深孔破壞煤層，制造出分散釋放帶在巷道的后路高應(yīng)力區(qū)域，沿著巷道幫每隔25-30m圈定出斷面面積6-8平方的分散釋放帶，在圈定的斷面上布置直徑42mm的爆破卸壓孔，爆破卸壓孔呈梅花形布置，孔間距0. 2-0. 5m，孔深6. 0-7. 0m，最底一排距巷道底板1. O 1. 3m，鉆孔垂直于巷中，仰角O 3°，鉆孔后進(jìn)行深孔爆破，裝藥長(zhǎng)度2. 0-3. Om，孔內(nèi)均勻布置2-3個(gè)并聯(lián)的雷管，孔外串聯(lián)連線，每?jī)蓚€(gè)孔一次起爆；釋放出能量；第三步釋放出能量后，再在分散釋放帶兩側(cè)煤柱上距離分散釋放帶的2. Om處再鉆一個(gè)直徑42mm、孔深6. 0-7. Om的孔進(jìn)行二次深孔爆破，在煤體上進(jìn)一步制造裂隙帶，將能量充分釋放分散。本發(fā)明的積極效果是
通過(guò)在高應(yīng)力煤體制造內(nèi)卸壓帶，并實(shí)施爆破技術(shù)，將煤柱破壞，制造出大的分散釋放帶，改變了局部應(yīng)力分布，人為制造出無(wú)沖擊隔離帶，將能量釋放的范圍減小，從根本上降低沖擊危險(xiǎn)性。


圖1是危險(xiǎn)區(qū)域平面圖；圖2是分散孔布置示意圖；圖3是鉆孔剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的實(shí)施。第一步在某個(gè)工作面開采前，首先進(jìn)行沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域的劃定，在沖擊地壓危險(xiǎn)煤層掘進(jìn)的后路區(qū)域，通過(guò)類比、相臨采場(chǎng)沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析、判定，同時(shí)采用鉆屑法等監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，劃分出高應(yīng)力區(qū)域，根據(jù)應(yīng)力分布的強(qiáng)弱，作為沖擊地壓的防治重點(diǎn)區(qū)域；圈定最危險(xiǎn)的區(qū)域，見(jiàn)圖1。第二步42mm大直徑深孔破壞煤層，制造出分散釋放帶在巷道的后路高應(yīng)力區(qū)域，沿著巷道幫每隔25-30m圈定出斷面面積6-8平方的分散釋放帶，在圈定的斷面上布置直徑42mm的爆破卸壓孔，爆破卸壓孔呈梅花形布置，孔間距0. 2-0. 5m，孔深6. 0-7. 0m，最底一排距巷道底板1. O 1. 3m，鉆孔垂直于巷中，仰角O 3°，鉆孔后進(jìn)行深孔爆破，裝藥長(zhǎng)度2. 0-3. Om，孔內(nèi)均勻布置2-3個(gè)并聯(lián)的雷管，孔外串聯(lián)連線，每2個(gè)孔一次起爆；釋放出能量；第三步釋放出能量后，再在分散釋放帶兩側(cè)煤柱上距離分散釋放帶的2. Om處再鉆一個(gè)直徑42mm、孔深6. 0-7. Om的孔(見(jiàn)圖幻進(jìn)行二次深孔爆破，在煤體上進(jìn)一步制造裂隙帶，將能量充分釋放分散。
權(quán)利要求
1. 一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道沖擊地壓能量釋放方法，其特征在于，步驟如下； 第一步圈定高應(yīng)力區(qū)域作為沖擊地壓的防治重點(diǎn)區(qū)域在沖擊地壓危險(xiǎn)煤層掘進(jìn)巷道的后路區(qū)域，通過(guò)類比、相臨采場(chǎng)沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析和判定，同時(shí)采用鉆屑法等監(jiān)測(cè)手段進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，劃分出高應(yīng)力區(qū)域，作為沖擊地壓的防治重點(diǎn)區(qū)域；第二部42mm大直徑深孔破壞煤層，制造出分散釋放帶在巷道的后路高應(yīng)力區(qū)域，沿著巷道幫每隔25-30m圈定出斷面面積6-8平方的分散釋放帶，在圈定的斷面上布置直徑42mm的爆破卸壓孔，爆破卸壓孔呈梅花形布置，孔間距 0. 2-0. 5m,孔深6. 0-7. Om,最底一排距巷道底板1. 0 1. 3m,鉆孔垂直于巷中，仰角0 3°，鉆孔后進(jìn)行深孔爆破，裝藥長(zhǎng)度2. 0-3. 0m，孔內(nèi)均勻布置2-3個(gè)并聯(lián)的雷管，孔外串聯(lián)連線，每?jī)蓚€(gè)孔一次起爆；釋放出能量；第三步釋放出能量后，再在分散釋放帶兩側(cè)煤柱上距離分散釋放帶的2. Om處再鉆一個(gè)直徑42mm、孔深6. 0-7. Om的孔進(jìn)行二次深孔爆破，在煤體上進(jìn)一步制造裂隙帶，將能量充分釋放分散。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道沖擊地壓能量釋放方法，它首先圈定高應(yīng)力區(qū)域作為沖擊地壓危險(xiǎn)區(qū)域，然后高應(yīng)力區(qū)域圈定出分散釋放帶，在圈定的斷面上布置直徑爆破卸壓孔進(jìn)行一次爆破卸壓，最后再在分散釋放帶兩側(cè)煤柱上再鉆一個(gè)孔進(jìn)行二次深孔爆破，在煤體上進(jìn)一步制造裂隙帶，將能量充分釋放分散。本發(fā)明通過(guò)在高應(yīng)力煤體制造內(nèi)卸壓帶，并實(shí)施爆破技術(shù)，將煤柱破壞，制造出大的分散釋放帶，改變了局部應(yīng)力分布，人為制造出無(wú)沖擊隔離帶，將能量釋放的范圍減小，從根本上降低沖擊危險(xiǎn)性。
文檔編號(hào)E21F17/00GK102518471SQ20111037866
公開日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者潘立友 申請(qǐng)人:山東科技大學(xué)