不等宽护巷煤柱工作面冲击地压的防治方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109915143A(43)申请公布日2019.06.21(21)申请号201910296254.5(22)申请日2019.04.13(71)申请人山东科技大学地址271000山东省泰安市泰山区岱宗大街223号山东科技大学泰安校区(72)发明人潘立友李彩荣陈理强战玉宝(74)专利代理机构青岛致嘉知识产权代理事务所(普通合伙)37236代理人李浩成(51)Int.Cl.E21C41/18(2006.01)E21D9/00(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称不等宽护巷煤柱工作面冲击地压的防治方法(57)摘要本发明公开了一种不等宽护巷煤柱工作面冲击地压的防治方法如下：在工作面顺槽掘进期间，在距离掘进迎头15-20m的巷道后路的工作面一侧，实施松动爆破，爆破后打注水孔向煤层裂隙中注水，制造出厚度0.5-0.8m的侧向软层；在工作面推进期间，向煤层中实施松动爆破，爆破后打注水孔向煤层裂隙中注水，巷道与工作面共同形成“工”字型的耦合软层结构，对来自顶板的压力起到吸收、缓冲作用，通过人为制造软层实现能量有序耗散，达到防治冲击地压的目的，保障了巷道与工作面整个空间的安全。CN109915143ACN109915143A权利要求书1/1页1.一种不等宽护巷煤柱工作面冲击地压的防治方法，如下：（1）制造巷道侧向软层在工作面顺槽掘进期间，在距离掘进迎头15-20m的巷道后路的工作面一侧，向煤层中打一排爆破孔，孔间距1-2m，钻孔深度15-20m，钻孔后实施松动爆破，爆破后打注水孔向煤层裂隙中注水，从而制造出厚度0.5-0.8m的侧向软层；通过侧向软层改变了应力分布，将应力向采区深部转移，同时改变了煤层与顶底板的系统刚度，能缓慢释放巷道周围的能量；（2）制造工作面软层在工作面推进期间，当推进到冲击危险区域时，在工作面向煤层中打一排爆破孔，孔间距1-2m，钻孔深度15-20m，钻孔后实施松动爆破，爆破后打注水孔向煤层裂隙中注水，从而制造出厚度0.5-0.8m的工作面软层，巷道与工作面共同形成“工”字型的耦合软层结构，对来自顶板的压力起到吸收、缓冲作用。2CN109915143A说明书1/2页不等宽护巷煤柱工作面冲击地压的防治方法技术领域[0001]本发明属于煤矿开采技术领域。背景技术[0002]我国深部煤矿较多，由于地质开采条件复杂，其冲击地压显现日趋复杂与严重，冲击地压问题是最严重的动力灾害之一。在煤矿开采前需要开拓采场巷道布置采场工作面，采场巷道主要包括回风顺槽和运输顺槽。一些深部老矿井由于地质情况复杂，两个上下工作面之间往往留有不等宽护巷煤柱（如图3所示），由于深部开采原始应力场较大，地质条件的复杂多变，静动应力场导致这些煤柱能引起严重的冲击地压，使得不等宽煤柱工作面的冲击地压防控极其困难，越到深部其灾害危险性越严重。如何安全开采不等宽煤柱采场，是煤矿面临的重大技术难题。[0003]常规的解决办法是采用煤层注水、强支护、煤层强卸压、断顶、断底等措施；由于工作面静态应力场较大，工作面开采期间的危险性级数高，开采期间再附加动态应力，常规的措施明显带来更大的危险性。到目前为止，还没有针对深部、不等宽煤柱的具体煤层条件，形成系统的防控技术体系。特别是不等宽煤柱由于侧向高应力作用，开采后，会导致高级别冲击能量释放，容易在工作面超前巷道造成局部性应力集中，发生破坏性冲击地压可能性增加。当煤柱具有强冲击倾向、不等宽煤柱尺寸大、埋深大时，工作面静动态应力作用下的冲击危险性较高，难以达到解除危险的效果。因此不等宽煤柱采场工作面的冲击地压防控问题，到目前为止还没有真正从根本上得到解决。发明内容[0004]针对目前存在的上述问题，本发明提出一种不等宽护巷煤柱工作面冲击地压的防治方法。[0005]本发明的技术方案是：一种不等宽护巷煤柱工作面冲击地压的防治方法，如下：一、制造巷道侧向软层在工作面顺槽掘进期间，在距离掘进迎头15-20m的巷道后路的工作面一侧，向煤层中打一排爆破孔，孔间距1-2m，钻孔深度15-20m，钻孔后实施松动爆破，爆破后打注水孔向煤层裂隙中注水，从而制造出厚度0.5-0.8m的侧向软层；通过侧向软层改变了应力分布，将应力向采区深部转移，同时改变了煤层与顶底板的系统刚度，能缓慢释放巷道周围的能量；二、制造工作面软层在工作面推进期间，当推进到冲击危险区域时，在工作面向煤层中打一排爆破孔，孔间距1-2m，钻孔深度15-20m，钻孔后实施松动爆破，爆破后打注水孔向煤层裂隙中注水，从而制造出厚度0.5-0.8m的工作面软层，巷道与工作面共同形成“工”字型的耦合软层结构，对来自顶板的压力起到吸收、缓冲作用。[0006]本发明的积极效果是：该方法通过人为制造