一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法技术

本发明专利技术属于采矿与安全工程技术领域，公开了一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法，包括如下步骤：步骤a：沿着采区上山方向在上煤层布置首采工作面；步骤b：在采空区下方应力降低区布置采区上山准备巷道群；步骤c：所述上山准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面进行回采；步骤d：开采前或开采过程中，对上煤层工作面的运输平巷、回风平巷、开切眼等采取局部性预卸压处理或冲击矿压解危措施。本发明专利技术提供一种有效提升煤矿深部采区冲击矿压防治效果的方法。

Method for preventing and controlling rock burst in deep mining area of coal mine

The invention belongs to the field of mining and safety engineering technology, discloses the deep mining area of a coal mine rockburst prevention method, which comprises the following steps: step a: along the uphill in the coal mining area layout of the first coalface; step B: Under Goaf stress decreasing zone layout of mountain mining area roadway group; step C: the mountain to the roadway group after the formation of coal seam in the main system are arranged on both sides of the upper and lower coal seam mining; step D: mining before or in the process of mining on the coal face haulageway, driftway, cut take local pre unloading process or rock pressure relief measures. The invention provides a method for effectively improving the prevention and control effect of rock burst in the deep mining area of a coal mine.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采矿与安全工程
，特别涉及一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法。
技术介绍
目前矿井开采强度和深度逐步提高，大批矿井相继进入深部开采阶段，以每年10～20m的深度增加，已进入或即将进入千米以下开采，甚至一些新矿井首工作面达到千米。矿井深部开采面临“三高一扰动”的恶劣环境，加之不合理的开拓开采布置、地质构造等，原来浅部开采未出现或的表现不明显的灾害逐步显露或更为强烈。其中，冲击矿压作为典型的煤岩动力灾害，复杂和破坏性，严重威胁矿井的安全高效开采。深部开采诱发的煤岩冲击动力灾害日益显著，尤其是煤层群双翼联合布置的采区上下山煤柱区更为突出。目前，对于深部开采冲击矿压的防治主要集中于局部性措施，耗费大、效果有限，难以从根本上解决深部开采强冲击灾害问题，且已有保护层开采主要集中于防突，在防冲方面应用较少且主要针对采掘工作面，针对上下山煤柱区冲击矿压防治问题进行应用。
技术实现思路
本专利技术提供一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法，解决现有技术中煤层群双翼联合布置的采区上下山(大巷)煤柱区冲击矿压灾害防治效果差，耗费大的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法，采区按照上山方向布置；包括如下步骤：步骤a：沿着采区上山方向在上煤层布置首采工作面；步骤b：在采空区下方应力降低区布置采区上山准备巷道群；步骤c：所述上山准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面进行回采；步骤d：开采前或开采过程中，对上煤层工作面的运输平巷、回风平巷、开切眼等采取局部性预卸压处理或冲击矿压解危措施。进一步地，所述步骤a具体包括：沿着采区上山方向，在上煤层布置一个首采工作面；其中，工作面长150～200m；推进距离略大于上山长度，采用倾斜长臂采煤法。进一步地，所述步骤b具体包括：在所述首采工作面采空区下部的上煤层和下煤层之间岩层或下煤层底板中布置包括采区运输上山、回风上山、轨道上山的准备巷道群，使其处于采空区应力降低区；其中，所述准备巷道群的间距19～21m。进一步地，所述步骤c具体包括：在所述准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面；其中，上煤层工作面采用前进式回采，下煤层工作面采用后退式回采，减小工作面采掘扰动中应力、能量及动载荷对整个上山煤柱区巷道群的采动影响。进一步地，采区工作面中，具体包括以下防冲布置和参数：采区优先开采上煤层作为解放层，不遗留煤柱；工作面停采线水平距离上山大于等于80m；下煤层工作面停采线或开切眼平行内错上煤层工作面采空区10～20m，处于其卸压区内；下煤层工作面巷道内错上煤层工作面采空区10～50m；相邻工作面之间区段煤柱宽度3～5m。进一步地，在所述步骤d中，采用大直径钻孔、煤层注水作为预卸压措施，采用煤体爆破、顶板预裂爆破卸压作为解危措施；具体的技术参数，大直径钻孔：孔距1～2m，孔深15m～20m，孔径110～125mm；煤层注水：孔距5m，孔径82mm，孔深30m，封孔长度10m，注水压力6～10MPa；煤体爆破：孔径42mm，孔深10m，间距5m，封孔长度5m，装药量3.0kg；顶板预裂爆破：孔距5m，孔径42mm，孔深20m，封孔长度10m，装药量6.0kg。进一步地，采区按照下山方向布置或者上下山联合布置或带区式布置。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例中提供的煤矿深部采区冲击矿压防治方法，尤其针对深井煤层群双翼联合布置的采区上下山保护煤柱区。采用该防冲优化布置方法时，将服务年限久、稳定性要求高、长期受采动影响的上下山巷道布置在提前开采的上煤层工作面采空区下部底板应力降低区，避免形成上下山煤柱高应力集中区，降低静载荷，改善巷道围岩应力分布状态，降低巷道维护成本、提高巷道稳定性；上煤层工作面前进式回采，避开工作面超前支承压力对对上下山的扰动影响，同时利用上煤层首采工作面采空区松散破碎围岩结构对矿震震动波的强衰减作用削弱下煤层工作面超前支承压力对上下山巷道的动载扰动，进而降低两侧上下煤层工作面的采掘扰动，使上下山巷道受动静载叠加影响最弱；主系统两侧上下煤层工作面巷道布置参数的优化设计能够最大限度的降低应力集中程度，降低冲击矿压发生的可能性；此外，对冲击危险性较高的上煤层工作面采掘过程中实施大直径钻孔、煤体爆破及顶板预裂爆破卸压等局部性冲击控制措施，其他区域根据冲击显现情况采取相适应的局部控制措施，作为整个深部采区冲击矿压动力灾害控制的进一步补充。附图说明图1为本专利技术提供的煤矿深部采区冲击矿压防治方法中的平面布置示意图；图2为图1的剖面图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法，解决现有技术中煤层群双翼联合布置的采区上下山(大巷)煤柱区冲击矿压灾害防治效果差，耗费大的技术问题；达到了提升局部防治效果，降低成本的技术效果。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本专利技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法，采区按照上山方向布置；包括如下步骤：步骤a：沿着采区上山方向在上煤层布置首采工作面；步骤b：在采空区下方应力降低区布置采区上山准备巷道群；步骤c：所述上山准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面进行回采；步骤d：开采前或开采过程中，对上煤层工作面的运输平巷、回风平巷、开切眼等采取局部性预卸压处理或冲击矿压解危措施。所述步骤a具体包括：沿着采区上山方向，在上煤层布置一个首采工作面；其中，工作面长150～200m；推进距离略大于上山长度，采用倾斜长臂采煤法。所述步骤b具体包括：在所述首采工作面采空区下部的上煤层和下煤层之间岩层或下煤层底板中布置包括采区运输上山、回风上山、轨道上山等准备巷道群，使其处于采空区应力降低区；其中，所述准备巷道群的间距19～21m。所述步骤c具体包括：在所述准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面；其中，上煤层工作面采用前进式回采，下煤层工作面采用后退式回采，减小工作面采掘扰动中应力、能量及动载荷对整个上山煤柱区巷道群的采动影响。采区工作面中，具体包括以下防冲布置和参数：采区优先开采上煤层作为解放层，不遗留煤柱；工作面停采线水平距离上山大于等于80m；下煤层工作面停采线或开切眼平行内错上煤层工作面采空区10～20m，处于其卸压区内；下煤层工作面巷道内错上煤层工作面采空区10～50m；相邻工作面之间区段煤柱宽度3～5m。在所述步骤d中，采用大直径钻孔、煤层注水作为预卸压措施，采用煤体爆破、顶板预裂爆破卸压作为解危措施；具体的技术参数，大直径钻孔：孔距1～2m，孔深15m～20m，孔径110～125mm；煤层注水：孔距5m，孔径82mm，孔深30m，封孔长度10m，注水压力6～10MPa；煤体爆破：孔径42mm，孔深10m，间距5m，封孔长度5m，装药量3.0kg；顶板预裂爆破：孔距5m，孔径42mm，孔深20m，封孔长度10m，装药量6.0kg。参见图1和图2，图中：所述的一种煤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法，其特征在于，采区按照上山方向布置；包括如下步骤：步骤a：沿着采区上山方向在上煤层布置首采工作面；步骤b：在采空区下方应力降低区布置采区上山准备巷道群；步骤c：所述上山准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面进行回采；步骤d：开采前或开采过程中，对上煤层工作面的运输平巷、回风平巷、开切眼等采取局部性预卸压处理或冲击矿压解危措施。

【技术特征摘要】
1.一种煤矿深部采区冲击矿压防治方法，其特征在于，采区按照上山方向布置；包括如下步骤：步骤a：沿着采区上山方向在上煤层布置首采工作面；步骤b：在采空区下方应力降低区布置采区上山准备巷道群；步骤c：所述上山准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面进行回采；步骤d：开采前或开采过程中，对上煤层工作面的运输平巷、回风平巷、开切眼等采取局部性预卸压处理或冲击矿压解危措施。2.如权利要求1所述的煤矿深部采区冲击矿压防治方法，其特征在于，所述步骤a具体包括：沿着采区上山方向，在上煤层布置一个首采工作面；其中，工作面长150～200m；推进距离略大于上山长度，采用倾斜长臂采煤法。3.如权利要求1所述的煤矿深部采区冲击矿压防治方法，其特征在于，所述步骤b具体包括：在所述首采工作面采空区下部的上煤层和下煤层之间岩层或下煤层底板中布置包括采区运输上山、回风上山、轨道上山的准备巷道群，使其处于采空区应力降低区；其中，所述准备巷道群的间距19～21m。4.如权利要求1所述的煤矿深部采区冲击矿压防治方法，其特征在于，所述步骤c具体包括：在所述准备巷道群形成后，在主系统两侧布置上煤层工作面和下煤层工作面；其中，上煤层工作面采用前进式回采，下煤层工作面采用后...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘振江，张传庆，牟宗龙，崔国建，吴青钱，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42