冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法技术

本发明专利技术公开冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，包括：将矿井巷道的厚层底煤的含夹矸区域平均划分为n个阶段；在每个阶段内选取测点，并在矿井巷道底板进行岩性测定，得到每个阶段内厚层底煤的夹矸岩性和夹矸厚度；将含夹矸区域划分为不同的区域等级；基于区域等级，分别制定不同等级区域的大直径钻孔卸压方案参数和煤层爆破卸压方案参数；基于大直径钻孔卸压方案参数和煤层爆破卸压方案参数，制定不同等级区域的大直径钻孔和煤层爆破卸压施工程序，实现巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压。有效提高了冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸区域的卸压效果，降低由夹矸导致卸压力度不足造成的冲击动力灾害风险，提高了井下工作人员的生命安全系数。了井下工作人员的生命安全系数。了井下工作人员的生命安全系数。

【技术实现步骤摘要】
冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采及煤矿安全
，特别涉及冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法。

技术介绍

[0002]煤层巷道是冲击地压灾害的主要发生区域，冲击地压煤层巷道掘进工程量大、人员密集程度高，一旦发生冲击地压事故，易致使巷道损毁，人员伤亡。对于厚煤层而言，巷道留设底煤是不可避免的技术问题，当煤层结构复杂时，巷道底煤就会存在不同厚度的夹矸，增大巷道底板冲击危险性。目前普遍采用底板大直径钻孔的方法对底煤含夹矸区域进行钻孔卸压，但该方法对煤层效果较好，对于夹矸等岩层而言卸压效果不佳，无法起到有效卸压目的。同时夹矸的岩性和厚度往往是变化的，这就进一步抑制了常规卸压方法的卸压效果。如何在夹矸岩性和厚度不断变化的条件下，制定行之有效的底板卸压方案，降低巷道留设底煤区域的冲击危险性迫在眉睫。

技术实现思路

[0003]为解决上述现有技术中所存在的问题，本专利技术提供冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，将矿井巷道厚层底煤含夹矸区域划分为多个阶段，并在每个阶段内选择两个测点分别向巷道底板采用钻孔取芯方式测定夹矸岩性和夹矸厚度，同时依据夹矸岩性和夹矸厚度将矿井巷道厚层底煤含夹矸区域划分不同夹矸等级，制定了不同夹矸等级的卸压参数，设定了卸压方案施工程序，实现了不同夹矸等级条件下煤层爆破卸压和大直径卸压联合卸压。有效提高了冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸区域的卸压效果，降低由夹矸导致卸压力度不足造成的冲击动力灾害风险，提高了井下工作人员的生命安全系数。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术提供了冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，包括以下步骤：
[0005]S1，将矿井巷道的厚层底煤的含夹矸区域平均划分为n个阶段；
[0006]S2，在每个所述阶段内选取测点，并在所述矿井巷道底板进行岩性测定，得到每个所述阶段内所述厚层底煤的夹矸岩性和夹矸厚度；
[0007]S3，基于所述夹矸岩性和所述夹矸厚度，将所述含夹矸区域划分为不同的区域等级；
[0008]S4，基于所述区域等级，分别制定不同等级区域的大直径钻孔卸压方案参数和煤层爆破卸压方案参数；
[0009]S5，基于所述大直径钻孔卸压方案参数和所述煤层爆破卸压方案参数，制定不同等级区域的大直径钻孔和煤层爆破卸压施工程序，实现巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压。
[0010]可选地，所述S1中，所述阶段的长度为30～60m。
[0011]可选地，所述S2中，采用钻孔取芯的方式在所述矿井巷道底板进行岩性测定，进行所述钻孔取芯的垂直深度为15m。
[0012]可选地，所述S3中，所述区域等级的计算公式为：
[0013]W＝KH
[0014]式中，W表示矿井巷道厚层底煤含夹矸区域的冲击危险指数；K表示夹矸岩性，砂岩取0.5，砂质泥岩取1.0，泥岩取1.5；H表示夹矸厚度。
[0015]可选地，当0＜W≤1.5时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅰ级；
[0016]当1.5＜W≤4.5时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅱ级；
[0017]当4.5＜W≤9时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅲ级；
[0018]当W＞9时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅳ级。
[0019]可选地，所述S4中，所述大直径钻孔卸压方案参数和所述煤层爆破卸压方案参数的制定过程为：
[0020]所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅰ级时：大直径钻孔孔径为150mm，三孔布置，钻孔角度为沿所述矿井巷道走向呈α＝
‑
45～60
°
，钻孔走向间距2.0m，钻孔深度为D1；
[0021]所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅱ级时：大直径钻孔孔径为150mm，三孔布置，钻孔角度沿所述矿井巷道走向呈α＝
‑
45～60
°
，钻孔深度为D1；煤层爆破孔孔径为42mm，四孔布置，钻孔深度为D2，单孔装药量为0.5～1.0kg，钻孔角度为沿所述矿井巷道走向呈α＝
‑
45～60
°
；
[0022]所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅲ级时：大直径钻孔孔径为150mm，三孔布置，钻孔角度为沿所述矿井巷道走向呈α＝
‑
45～60
°
，钻孔深度为D1；煤层爆破孔孔径为42mm，四孔布置，钻孔深度为D2，单孔装药量为1.0～2.0kg，钻孔角度为沿所述矿井巷道走向呈α＝
‑
45～60
°
；
[0023]所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅳ级时：煤层爆破孔孔径为42mm，三孔布置，钻孔深度为D2，单孔装药量为2.5kg，钻孔角度为沿所述矿井巷道走向呈α＝
‑
45～60
°
。
[0024]可选地，所述D1的计算公式为：
[0025][0026]式中，S为所述厚层底煤的厚度，α为钻孔角度。
[0027]可选地，所述D2的计算公式为：
[0028][0029]式中，S1为夹矸距矿井巷道底板的距离，H为夹矸厚度，α为钻孔角度。
[0030]本专利技术具有如下技术效果：
[0031]将矿井巷道厚层底煤含夹矸区域划分为多个阶段，并在每个阶段内选择两个测点分别向巷道底板采用钻孔取芯方式测定夹矸岩性和夹矸厚度，同时依据夹矸岩性和夹矸厚度将矿井巷道厚层底煤含夹矸区域划分不同夹矸等级，制定了不同夹矸等级的卸压参数，设定了卸压方案施工程序，实现了不同夹矸等级条件下煤层爆破卸压和大直径卸压联合卸压。有效提高了冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸区域的卸压效果，降低由夹矸导致卸压力度不足造成的冲击动力灾害风险，提高了井下工作人员的生命安全系数。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法的流程图；
[0034]图2为本专利技术实施例中不同夹矸区域等级划分结果走向剖面示意图；
[0035]图3为本专利技术实施例中Ⅰ级夹矸联合卸压钻孔布置走向剖面示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例中Ⅰ级夹矸联合卸压钻孔布置矿井巷道俯视示意图；
[0037]图5为本专利技术实施例中Ⅱ级夹矸爆破联合卸压钻孔布置走向剖面示意图；
[0038]图6为本专利技术实施例中Ⅱ级夹矸爆破联合卸压钻孔布置矿井巷道俯视示意图；
[0039]图7为本专利技术实施例中Ⅲ级夹矸爆破联合卸压钻孔布置走向剖面示意图；
[0040]图8为本专利技术实施例中Ⅲ级夹矸爆破联合卸压钻孔布置矿井巷道俯视示意图；
[0041]图9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将矿井巷道的厚层底煤的含夹矸区域平均划分为n个阶段；S2，在每个所述阶段内选取测点，并在所述矿井巷道底板进行岩性测定，得到每个所述阶段内所述厚层底煤的夹矸岩性和夹矸厚度；S3，基于所述夹矸岩性和所述夹矸厚度，将所述含夹矸区域划分为不同的区域等级；S4，基于所述区域等级，分别制定不同等级区域的大直径钻孔卸压方案参数和煤层爆破卸压方案参数；S5，基于所述大直径钻孔卸压方案参数和所述煤层爆破卸压方案参数，制定不同等级区域的大直径钻孔和煤层爆破卸压施工程序，实现巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压。2.根据权利要求1所述的冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，其特征在于，所述S1中，所述阶段的长度为30～60m。3.根据权利要求1所述的冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，其特征在于，所述S2中，采用钻孔取芯的方式在所述矿井巷道底板进行岩性测定，进行所述钻孔取芯的垂直深度为15m。4.根据权利要求1所述的冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，其特征在于，所述S3中，所述区域等级的计算公式为：W＝KH式中，W表示矿井巷道厚层底煤含夹矸区域的冲击危险指数；K表示夹矸岩性，砂岩取0.5，砂质泥岩取1.0，泥岩取1.5；H表示夹矸厚度。5.根据权利要求4所述的冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，其特征在于，当0＜W≤1.5时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅰ级；当1.5＜W≤4.5时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅱ级；当4.5＜W≤9时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅲ级；当W＞9时，所述含夹矸区域的所述区域等级为Ⅳ级。6.根据权利要求1所述的冲击地压矿井巷道厚层底煤夹矸爆破致裂联合卸压方法，其特征在于，所述S4中，所述大直径钻孔卸压方案参数和所述煤层爆...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛成春，曹安业，郭文豪，马祥，温颖远，黄锐，王崧玮，白贤栖，曾海利，张德兵，张润兵，
申请(专利权)人：内蒙古仲泰能源有限公司伊旗分公司，
类型：发明
国别省市：