一种煤层大直径钻孔卸压效果评价方法技术

本发明专利技术提供了一种煤层大直径钻孔卸压效果评价方法，涉及煤矿安全技术领域。该煤层大直径钻孔卸压效果评价方法，通过确定待卸压地点，布置煤体应力监测孔、顶板应力监测孔、窥视钻孔、光纤监测孔，并获取初始数据；在待卸压地点钻孔卸压，监测各数据变化，确定卸压深度L和卸压半径R，进一步确定综合评价指数W；通过持续检测获得有效卸压时长T。本发明专利技术通过多方法配合使用，检测信息量更加全面；不仅提出了卸压深度、卸压半径等单参量评价指标，而且从能量角度提出了综合评价指标，避免了单一指标评价不全面的不足，卸压效果评价结果更加准确。卸压效果评价结果更加准确。卸压效果评价结果更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种煤层大直径钻孔卸压效果评价方法


[0001]本专利技术涉及煤矿安全
，具体地说是涉及一种煤层大直径钻孔卸压效果评价方法。

技术介绍

[0002]冲击地压是煤矿典型动力灾害，巷帮煤体的高应力集中是诱发冲击地压的关键因素。为了有效防控冲击地压灾害，常采用顶板深孔爆破、煤层爆破卸压、大直径钻孔卸压、煤层高压水力压裂等方法对巷道围岩进行卸压解危，其中大直径钻孔卸压技术主要通过在煤层中钻进一系列钻孔，降低煤体承载强度及冲击倾向性，并使巷帮高应力区往深部转移，从而达到卸压目的。大直径钻孔卸压技术具有工艺简单、施工速度快等优点，是我国冲击地压矿井的主体和基础卸压方法。
[0003]对于大直径钻孔卸压，合理的卸压参数设计应使卸压效果达到最佳，因此准确检测与评价卸压效果是一项重要工作。在卸压效果检测与评价的工程应用方面，现阶段常采用钻孔应力计法、钻屑法、地震波CT等方法进行检测。其中，钻孔应力计法一般在一个测区布置深浅两个测点，煤体应力数据量少，难以准确反映煤体应力峰值及位置变化。钻屑法可以获得巷帮不同深度处的煤体应力相对变化，但钻屑法不是持续本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤层大直径钻孔卸压效果评价方法，其特征在于，包括以下步骤，步骤1，确定巷道大直径钻孔待卸压地点，在巷帮处布置煤体应力监测孔、窥视裂隙钻孔和光纤监测孔，在巷帮靠近顶板处由巷帮向顶板方向布置顶板应力监测孔，所述煤体应力监测孔、窥视裂隙钻孔、光纤监测孔和顶板应力监测孔分别用于获取初始煤体应力值σ
Ci
、初始裂隙总面积S
Fi
、光纤光缆初始应变ε和初始顶板应力值σ
Ri
；步骤2，在待卸压地点进行大直径钻孔卸压，所述煤体应力监测孔、窥视裂隙钻孔、光纤监测孔和顶板应力监测孔分别用于获取卸压后煤体应力值σ
′
Ci
、卸压后裂隙总面积S
′
Fi
、卸压后光纤光缆应变ε
′
和卸压后顶板应力值σ
′
Ri
，计算出卸压前后煤体应力变化值Δσ
Ci
、裂隙密度变化值ΔK
i
、卸压后光纤光缆应变变化值Δε和顶板应力变化值Δσ
Ri
；步骤3，根据计算出的卸压前后煤体应力变化值Δσ
Ci
、裂隙密度变化值ΔK
i
和顶板应力变化值Δσ
Ri
，分别确定煤体卸压深度L
C
、煤体致裂深度L
F
和顶板卸压深度L
R
，通过煤体卸压深度L
C
、煤体致裂深度L
F
和顶板卸压深度L
R
三者取均值确定大直径钻孔的有效卸压深度L，根据卸压后光纤光缆应变变化值Δε，确定大直径钻孔的卸压半径R；步骤4，确定卸压后的能量变化量W，计算公式为：其中，Δd为相邻两煤体应力测点i和(i+1)间的距离。2.根据权利要求1所述的一种煤层大直径钻孔卸压效果评价方法，其特征在于，还包括步骤5，确定大直径钻孔卸压的有效卸压时长T，持续监测卸压后的能量变化量W的变化，当卸压后能量变化量W达到最大值时，所需时间即为大直径钻孔卸压的有效卸压时长T。3.根据权利要求1或2所述的一种煤层大直径钻孔卸压效果评价方法，其特征在于，所述步骤1中还包括：在巷道大直径钻孔待卸压地点，在施工大直径钻孔前，在巷帮布置若干煤体应力监测孔，每个煤体应力监测孔各安装一孔多点式应力计，监测巷帮不同深度处煤体应力；在巷帮靠近顶板处，与待施工的大直径钻孔的轴线方向呈一定角度，向顶板布置若干顶板应力监测孔，安装钻孔应力计，监测巷帮不同深度处顶板应力；在某一个或几个待施工的大直径钻孔的左右两侧，布置窥视裂隙钻孔，利用钻孔窥视仪观测大直径钻孔周围煤体的裂隙分布情况；窥视裂隙钻孔的深度应大于大直径钻孔，窥视裂隙钻孔内部安装一个高强透明中空管；在待施工的大直径钻孔上方，布置光纤监测孔，光纤监测孔内布置一根传感光纤光缆，；光纤监测孔与大直径钻孔的布置面平行，分别与煤壁、大直径钻孔呈一定的夹角，光纤监...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹延春，姚传儒，赵同彬，张玉宝，邱月，高子童，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：