專利名稱：煤礦構(gòu)造區(qū)域人造缺陷體防治沖擊地壓的方法
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)：
我國煤礦屬于構(gòu)造復(fù)雜、礦井煤層賦存變化大、煤巖結(jié)構(gòu)差異性大的特點(diǎn)。隨著礦井開采深度的增加，開采的邊界條件的復(fù)雜化，地質(zhì)構(gòu)造引發(fā)的沖擊地壓更加突出。大量的沖擊地壓統(tǒng)計(jì)資料表明，煤田的次一級向背斜構(gòu)造(帶)軸部是構(gòu)造應(yīng)力易于集中的區(qū)域， 發(fā)生沖擊地壓(動(dòng)壓)的可能性最大。發(fā)生在構(gòu)造區(qū)域與開采形成的動(dòng)應(yīng)力場的沖擊地壓越來越嚴(yán)重，特別是采深的增加，加大了構(gòu)造型沖擊地壓的能量釋放的難度，構(gòu)造區(qū)域巷道掘進(jìn)過程常伴隨有大的煤炮，在向斜軸部，能量釋放力度大，造成的災(zāi)害嚴(yán)重。因此，深井構(gòu)造復(fù)雜煤層沖擊地壓防治是目前需要解決的技術(shù)難題。發(fā)生在構(gòu)造區(qū)域的構(gòu)造型沖擊地壓造成的危險(xiǎn)性不斷增加，目前這類沖擊地壓的防治與常規(guī)的防治方法沒有根本性區(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)由于存在構(gòu)造的隱蔽性的特點(diǎn)，其控制難度加大，目前的手段對構(gòu)造應(yīng)力的釋放效果差、卸壓范圍小，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)生級別較大的能量釋放，造成重大的損失。當(dāng)采場存在異常構(gòu)造與動(dòng)態(tài)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)，解危效果較差。 因此構(gòu)造區(qū)、高應(yīng)力、大埋深條件下的沖擊地壓控制到目前為止還沒有從根本上達(dá)到完全控制的程度，發(fā)明一種采用工程缺陷原理防治構(gòu)造區(qū)域沖擊地壓的技術(shù)方法具有重大現(xiàn)實(shí)
眉、ο發(fā)明目的本發(fā)明的目的是針對目前深部開采構(gòu)造區(qū)域的局部能量釋放不充分、不能控制沖擊地壓的問題，提出了一種人造缺陷體防治沖擊地壓的方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是第一步圈定構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域在沖擊地壓危險(xiǎn)煤層的采掘過程中，通過類比、巷道沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析、判定，同時(shí)根據(jù)掘進(jìn)出現(xiàn)的構(gòu)造展布情況，采用地應(yīng)力實(shí)際觀測方法，進(jìn)行地應(yīng)力觀測，獲得地應(yīng)力大小和方向，然后利用鉆屑法等監(jiān)測手段進(jìn)行現(xiàn)場檢測，劃分出構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域，作為沖擊地壓的防治重點(diǎn)區(qū)域；第二步人造大空間缺陷體工作面形成開采系統(tǒng)后，在構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域，掘進(jìn)一條貫穿構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域的卸壓巷道，卸壓巷道斷面積在6-8m2 ；卸壓巷道掘進(jìn)完成后，從迎頭到后路進(jìn)行底板深孔爆破， 切斷頂板巖層，促使底板構(gòu)造應(yīng)力充分釋放；卸壓巷道采取放炮掘進(jìn)，簡易支護(hù)，邊監(jiān)測、邊卸壓、邊掘進(jìn)。本發(fā)明的積極效果是1.通過在構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)制造大的缺陷空間，切斷了煤層頂板的聚能巖層，改變了構(gòu)造應(yīng)力分布，應(yīng)力向上部轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)離采場，能量大幅度釋放，從根本上降低構(gòu)造沖擊危險(xiǎn)性。2.從巷道迎頭到巷道后路的全程內(nèi)進(jìn)行爆破，震動(dòng)、破壞煤巖層，采場上部為軟層結(jié)構(gòu)，裂隙發(fā)育，能量得到充分釋放。3.大的缺陷造成能量釋放范圍廣，對工作面巷道起到防護(hù)作用，對巷道、工作面內(nèi)的工作人員起到隔離、保護(hù)作用。


圖1是某工作面平面及危險(xiǎn)區(qū)域平面示意圖；圖2是人造缺陷體斷面示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合

本發(fā)明的實(shí)施。第一步在沖擊地壓危險(xiǎn)煤層的采掘過程中，通過類比、巷道沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析、判定，同時(shí)根據(jù)掘進(jìn)出現(xiàn)的構(gòu)造展布情況，采用地應(yīng)力實(shí)際觀測方法，進(jìn)行地應(yīng)力觀測，獲得地應(yīng)力大小和方向，然后利用鉆屑法等監(jiān)測手段進(jìn)行現(xiàn)場檢測，劃分出構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域，作為沖擊地壓的防治重點(diǎn)區(qū)域；如圖1所示。第二步工作面形成開采系統(tǒng)后，在構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域，例如向斜軸部的上部某層位或者本層位，選擇一相對較軟的煤巖層，距離煤層距離一般在15-20m，掘進(jìn)一條貫穿構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域的卸壓巷道，卸壓巷道斷面積在6-8m2;卸壓巷道掘進(jìn)完成后，從迎頭到后路進(jìn)行底板深孔爆破，破壞底板巖層，切斷頂板巖層，促使底板構(gòu)造應(yīng)力充分釋放；卸壓巷道采取放炮掘進(jìn)，簡易支護(hù)，邊監(jiān)測、邊卸壓、邊掘進(jìn)。見圖2所示。
權(quán)利要求
1. 一種煤礦構(gòu)造區(qū)域人造缺陷體防治沖擊地壓的方法，其特征在于，步驟如下 第一步圈定構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域在沖擊地壓危險(xiǎn)煤層的采掘過程中，通過類比、巷道沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析和判定， 同時(shí)根據(jù)掘進(jìn)出現(xiàn)的構(gòu)造展布情況，采用地應(yīng)力實(shí)際觀測方法，進(jìn)行地應(yīng)力觀測，獲得地應(yīng)力大小和方向，然后利用鉆屑法監(jiān)測手段進(jìn)行現(xiàn)場檢測，劃分出構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域，作為沖擊地壓的防治重點(diǎn)區(qū)域；第二步人造大空間缺陷體工作面形成開采系統(tǒng)后，在構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域，掘進(jìn)一條貫穿構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域的卸壓巷道，卸壓巷道斷面積在6-8m2 ；卸壓巷道掘進(jìn)完成后，從迎頭到后路進(jìn)行底板深孔爆破，切斷頂板巖層，促使底板構(gòu)造應(yīng)力充分釋放；卸壓巷道采取放炮掘進(jìn)，簡易支護(hù)，邊監(jiān)測、邊卸壓、邊掘進(jìn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煤礦構(gòu)造區(qū)域人造缺陷體防治沖擊地壓的方法，它首先在沖擊地壓危險(xiǎn)煤層的采掘過程中，圈定構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域，然后在構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域內(nèi)制造大的缺陷空間，切斷了煤層頂板的聚能巖層，改變了構(gòu)造應(yīng)力分布，應(yīng)力向上部轉(zhuǎn)移，遠(yuǎn)離采場，能量大幅度釋放，從根本上降低構(gòu)造沖擊危險(xiǎn)性構(gòu)造高應(yīng)力區(qū)域。本發(fā)明方法使深部開采構(gòu)造區(qū)域的局部能量得到充分釋放，解決了沖擊地壓的防治問題。
文檔編號E21C41/16GK102425418SQ201110378668
公開日2012年4月25日 申請日期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 申請人:山東科技大學(xué)