复合煤层巷道后路冲击地压防治方法技术

本发明专利技术公开了一种复合煤层巷道后路冲击地压防治方法，它首先在复合煤层巷道掘进涉及的区域划分出高应力区域，作为冲击地压防治重点区域；在圈定的冲击危险区域的巷道后路，选择出煤层中最软的那层软煤分层间隔施工自由孔，通过自由孔形成的自由面释放一部分冲击能量；在临近上述最软分层的上部那层硬煤分层中施工一个爆破孔，爆破诱导释放出冲击能量，从而形成耦合释放能量的空间。本发明专利技术通过在软分层实施钻孔，将煤层破坏，制造出自由面，局部打破复合煤层结构性，释放部分能量；然后在邻近硬煤分层实施爆破，实现了软、硬煤层耦合缓慢释放能量，在纵向形成能量释放圈，从而控制巷道后路冲击地压的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于煤矿开采

技术介绍
所谓复合煤层是指有些煤层赋存的时候，某些区域煤层间隔的岩层慢慢变薄，在个别区域两个煤层完全合并到一起，就叫复合煤层。复合煤层具有软、硬结构、薄厚分层的结构特性。矿井开采中发生的冲击地压是世界范围内技术难题，我国煤层赋存条件复杂，冲击地压发生在多种地质条件下，随着矿井开采深度的增加，特别是复合煤层，用常规防治冲击地压方法很难达到消除的目的。复合冲击煤层的结构特性，要求防控方法具有可操作性，否则会投入大、效果差。目前深部、复合煤层冲击地压的防治与常规的防治方法没有根本性区别，主要采取解危措施，包括钻孔爆破卸压、钻孔卸压、顶(底)处理等措施。随着开采深度增加，这些常规措施在本质上很难达到降低冲击危险程度的目的，同时由于煤层具有分层特性，其破坏与能量释放与一般煤层有较大差异性；人们需要充分考虑复合煤层软、硬结构、薄厚分层特性，利用这种结构特性，找到一种能充分释放能量的方法。在复合煤层中掘进巷道时后，在巷道后路会出现差异性冲击地压，冲击模式具有多重性。采用常规的钻孔爆破和钻孔卸压时，如果空间位置选择不当，会诱发冲击，造成严重伤亡。因此，大埋深、复合煤层条件下的冲击地压控制到目前为止还没有从根本上达到完全控制的程度。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对目前深部、复合煤层开采冲击地压防治中存在局部解危措施不能控制冲击地压的问题，提出一种复合煤层巷道后路冲击地压防治法。为达到上述目的，本专利技术采取的技术方案是：一种复合煤层巷道后路冲击地压防治方法，其特征在于，步骤如下：第一步、圈定冲击危险区域在复合煤层巷道掘进涉及的区域，通过类比、巷道掘进采场冲击地压显现特征的分析、实际观测数据判定，划分出高应力区域，作为冲击地压防治重点区域；第二步、在软煤分层中制造自由面在圈定的冲击危险区域的巷道后路，选择出煤层中最软的那层软煤分层，在软煤分层的最上部每距离15-20m施工两个自由孔，两个自由孔水平间距0.4-0.5m，自由孔直径大于115mm、深度10-12m，自由孔可形成一个较大的自由面，通过自由面释放一部分冲击能量；第三步、爆破诱导释放硬分层的冲击能量在临近上述最软分层的上部那层硬煤分层中施工一个爆破孔，爆破孔与软硬分界面的距离0.4-0.5m，爆破孔直径42mm、深度与自由孔相同为10-12m，底部装药爆破，装药长度2.0-2.5m，爆破时充分利用上述自由孔形成的自由面，爆破诱导释放出冲击能量，从而形成耦合释放能量的空间，再加上爆破裂隙空间，将复合煤层整体性切割、破坏、震动，在纵向上形成释能圈，起到缓慢有序释放能量作用。本专利技术的积极效果是：通过在软分层实施钻孔，将煤层破坏，制造出自由面，局部打破复合煤层结构性，释放部分能量；然后在邻近硬煤分层实施爆破，实现了软、硬煤层耦合缓慢释放能量，在纵向形成能量释放圈，从而控制巷道后路冲击地压的发生。附图说明下面结合附图说明本专利技术的实施例。图1是本专利技术实施例自由孔布置平面图；图2是本专利技术实施例自由孔和爆破孔布置断平面图。图例说明，1-冲击地压防治重点区域，2-自由孔，3-爆破孔，4-硬煤分层，5-软煤分层，6-巷道后路。具体实施方式如图1和图2所示，本专利技术的复合煤层巷道后路冲击地压防治方法如下：一、圈定冲击危险区域在复合煤层巷道掘进涉及的区域，通过类比、巷道掘进采场冲击地压显现特征的分析、实际观测数据判定，划分出高应力区，作为冲击地压防治重点区域1。二、在软煤分层中制造自由面在圈定的冲击危险区域1的巷道后路6，选择出煤层中最软的那层软煤分层5，在软煤分层5的最上部每距离c＝15-20m施工两个自由孔2，两个自由孔2水平间距b＝0.4-0.5m，自由孔2直径大于115mm、深度d＝10-12m，自由孔可形成一个较大的自由面，通过自由面释放一部分冲击能量。三、爆破诱导释放硬分层的冲击能量在临近上述最软分层5的上部那层硬煤分层4中施工两个爆破孔3，爆破孔3与软硬分界面的距离a＝0.4-0.5m，爆破孔直径42mm、深度与自由孔相同，即深度为10-12m，底部装药爆破，装药长度2.0-2.5m，爆破时充分利用上述自由孔2形成的自由面，爆破诱导释放出冲击能量，从而形成耦合释放能量的空间，再加上爆破裂隙空间，将复合煤层整体性切割、破坏、震动，在纵向上形成释能圈，起到缓慢有序释放能量作用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合煤层巷道后路冲击地压防治方法，其特征在于，步骤如下：第一步、圈定冲击危险区域在复合煤层巷道掘进涉及的区域，通过类比、巷道掘进采场冲击地压显现特征的分析、实际观测数据判定，划分出高应力区域，作为冲击地压防治重点区域；第二步、在软煤分层中制造自由面在圈定的冲击危险区域的巷道后路，选择出煤层中最软的那层软煤分层，在软煤分层的最上部每距离15‑20m施工两个自由孔，两个自由孔水平间距0.4‑0.5m，自由孔直径大于115mm、深度10‑12m，自由孔形成一个较大的自由面，通过自由面释放一部分冲击能量；第三步、爆破诱导释放硬分层的冲击能量在临近上述最软分层的上部那层硬煤分层中施工一个爆破孔，爆破孔与软硬分界面的距离0.4‑0.5m，爆破孔直径42mm、深度与自由孔相同为10‑12m，底部装药爆破，装药长度2.0‑2.5m，爆破时充分利用上述自由孔形成的自由面，爆破诱导释放出冲击能量，从而形成耦合释放能量的空间，再加上爆破裂隙空间，将复合煤层整体性切割、破坏、震动，在纵向上形成释能圈，起到缓慢有序释放能量作用。

【技术特征摘要】
1.一种复合煤层巷道后路冲击地压防治方法，其特征在于，步骤如下：第一步、圈定冲击危险区域在复合煤层巷道掘进涉及的区域，通过类比、巷道掘进采场冲击地压显现特征的分析、实际观测数据判定，划分出高应力区域，作为冲击地压防治重点区域；第二步、在软煤分层中制造自由面在圈定的冲击危险区域的巷道后路，选择出煤层中最软的那层软煤分层，在软煤分层的最上部每距离15-20m施工两个自由孔，两个自由孔水平间距0.4-0.5m，自由孔直径大于115mm、深度10-12m，自由孔形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘立友，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：山东;37