一种基于风险矩阵法的应力制造技术

本发明专利技术涉及环境治理技术领域，且公开了一种基于风险矩阵法的应力

【技术实现步骤摘要】
一种基于风险矩阵法的应力、瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法


[0001]本专利技术涉及环境治理
，具体为一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法
。

技术介绍

[0002]高瓦斯低透气性煤层的瓦斯抽采一直是我国区域性瓦斯治理和实现煤与瓦斯共采的关键技术，随着我国煤矿进入深部开采，地应力
、
瓦斯压力
、
瓦斯含量逐渐增大，对于高瓦斯低透气性煤层，应力扰动下的瓦斯抽采难度愈发增大，突出危险程度不断增加
。
[0003]目前，煤矿井下采掘活动的影响，造成工作面区域应力重新分布，而矿井对应力演化的监测
、
评估水平较低，难以对采掘过程中的应力演化进行有效划分，不能针对性的对“高应力区域”进行应力转移或释放，进而造成“低瓦斯
、
高应力”的突出事故发生；同时现阶段井下所施工的抽采钻孔难以有效增大瓦斯解吸面积和瓦斯渗流排放通道，卸压程度不高，导致抽采钻孔影响范围有限，抽采效果不理想，而煤层瓦斯赋存还具有区域性
、
不均衡性的特点，矿井现有技术手段对煤层瓦斯赋存评估的精度较低，难以对瓦斯赋存区域进行有效划分，造成“高瓦斯区域”抽采钻孔数量不足，“低瓦斯区域”抽采钻孔数量偏多的现象，进而导致抽采钻孔设计不合理，增加钻孔工程量，协同抽采效果不理想，消突周期长，严重影响矿井采掘接替
。
针对上述技术难题，如何有效对工作面的突出危险程度进行分区
、
分级和差异化治理，成为了有效释放或转移煤体应力
、
提高煤层透气性和瓦斯抽采率，精细化管控抽采钻孔，确保协同抽采效果的技术瓶颈；鉴于此，我们提出了一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法，所述分级协同治理方法包括以下步骤：
[0006]S1、
对工作地点的数据进行现场采集和分析，结合工作面煤岩赋存情况，合理设计工作面应力监测点，并按照设计在工作面预埋一定数量应力监测装置，实时监测井下采掘过程中工作面的应力演化情况，并通过应力监测系统自动生成应力等值线，预测工作面区域应力演化规律，并对现场进行模拟测试；
[0007]S2、
结合矿井采掘工程平面图，将矿井生产过程中实测瓦斯含量点
、
瓦斯压力点
、
突出点
、
断层等瓦斯地质信息录入到瓦斯地质可视化系统中，并利用系统生成含量参数，预测工作面区域瓦斯含量赋存规律；
[0008]S3
，通过对瓦斯地质可视化系统识别的高瓦斯区域
、
中瓦斯区域
、
低瓦斯区域和应力监测系统识别的高应力区域
、
中应力区域
、
低应力区域综合分析；
[0009]S4、
针对风险矩阵法划分的不同风险等级区域实施差异化治理瓦斯；
[0010]S5、
对所施工的抽采钻孔进行封孔注浆，并对工作面不同风险等级区域进行联合预抽，协同治理工作面灾害，对抽取的不同风险等级区域的联合参数进行数据处理，瓦斯异常通过井下实测煤层瓦斯含量
、
瓦斯含量
W
＞
6m3/t
或瓦斯压力
P
＞
0.6MPa
为危险区：
[0011]S6、
预防措施缺陷指标与管理隐患指标的指出，包括：
[0012]依据已确定的可视化系统和应力监测系统，确定出控制范围
、
终孔间距及超前距指标；
[0013]依据涉及灾害区域合理采掘部署决策
、
综合防治措施
、
局部综合防治措施各个环节人员的习惯性错误行为，建立数据库以及预警指标；
[0014]S7、
最终数据流程的记录和制定
。
[0015]可选的，所述
S1
进一步的包括：合理界定低应力值
≤
σ
1、
σ1＜中应力值
≤
σ
2、
高应力值＞
σ2，划分低应力区域
、
中应力区域和高应力区域
。
[0016]可选的，所述
S2
进一步的包括：收集参数信息，所述参数信息包括矿井采掘工程平面图
、
采掘情况
、
煤层参数
、
瓦斯参数
、
突出点
、
断层等瓦斯地质，在汇总整理后录入瓦斯地质可视化系统
。
[0017]可选的，所述
S2
进一步的包括：根据现场瓦斯灾害情况，合理界定低瓦斯值
≤W1、W1
＜中瓦斯值
≤W2、
高瓦斯值＞
W2
，有效划分低瓦斯区域
、
中瓦斯区域和高瓦斯区域
。
[0018]可选的，所述
S3
进一步的包括：采用风险矩阵法对工作面区域进行风险识别
、
风险判定和风险评估，并有效划分低风险区域
、
中风险区域
、
高风险区域和重大风险区域
。
[0019]可选的，所述
S4
进一步的包括：在
《
煤矿瓦斯抽采基本指标
》GB 41022
‑
2021
的基础上，结合工作面的日产煤量
、
煤岩体的相关参数
、
低瓦斯区域瓦斯含量上限
W1、
中瓦斯区域瓦斯含量上限
W2、
高瓦斯区域瓦斯含量上限值取原始瓦斯含量，现场考察工作面区域的钻孔有效抽采半径，得出低瓦斯区域的钻孔有效抽采半径为
R1
，中瓦斯区域的钻孔有效抽采半径为
R2
，高瓦斯区域的钻孔有效抽采半径为
R3。
[0020]可选的，所述
S4
进一步的包括：对于低风险区域的低瓦斯区域参照钻孔有效抽采半径
R1
进行抽采钻孔设计，中瓦斯区域参照钻孔有效抽采半径
R2
进行抽采钻孔设计；对于中风险区域的中瓦斯区域参照钻孔有效抽采半径
R2
进行抽采钻孔设计，高瓦斯区域参照钻孔有效抽采半径
R3
进行抽采钻孔设计，并制定现场管理措施和风险识别；对于高风险区域的中瓦斯区域参照钻孔有效抽采半径
R2
进行抽采钻孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法，其特征在于：所述分级协同治理方法包括以下步骤：
S1、
对工作地点的数据进行现场采集和分析，结合工作面
(5)
煤岩赋存情况，合理设计工作面
(5)
应力监测点，并按照设计在工作面
(5)
预埋一定数量应力监测装置
(4)
，实时监测井下采掘过程中工作面
(5)
的应力演化情况，并通过应力监测系统自动生成应力等值线，预测工作面
(5)
区域应力演化规律，并对现场进行模拟测试；
S2、
结合矿井采掘工程平面图，将矿井生产过程中实测瓦斯含量点
、
瓦斯压力点
、
突出点
、
断层等瓦斯地质信息录入到瓦斯地质可视化系统中，并利用系统生成含量参数，预测工作面
(5)
区域瓦斯含量赋存规律；
S3
，通过对瓦斯地质可视化系统识别的低瓦斯区域
(6)、
中瓦斯区域
(7)、
高瓦斯区域
(8)
和应力监测系统识别的低应力区域
(9)、
中应力区域
(10)、
高应力区域
(11)
综合分析；
S4、
针对风险矩阵法划分的不同风险等级区域实施差异化治理瓦斯；
S5、
对所施工的抽采钻孔进行封孔注浆，并对工作面
(5)
不同风险等级区域进行联合预抽，协同治理工作面
(5)
灾害，对抽取的不同风险等级区域的联合参数进行数据处理，通过井下实测煤层瓦斯参数，瓦斯含量
W
＞
6m3/t
或瓦斯压力
P
＞
0.6MPa
为危险区：
S6、
预防措施缺陷指标与管理隐患指标的指出，包括：依据已确定的可视化系统和应力监测系统，确定出控制范围
、
终孔间距及超前距指标；依据涉及灾害区域合理采掘部署决策
、
综合防治措施
、
局部综合防治措施各个环节人员的习惯性错误行为，建立数据库以及预警指标；
S7、
最终数据流程的记录和制定
。2.
根据权利要求1所述的一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法，其特征在于：所述
S1
进一步的包括：合理界定低应力值
≤
σ
1、
σ1＜中应力值
≤
σ
2、
高应力值＞
σ2，划分低应力区域
(9)、
中应力区域
(10)
和高应力区域
(11)。3.
根据权利要求1所述的一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法，其特征在于：所述
S2
进一步的包括：收集参数信息，所述参数信息包括矿井采掘工程平面图
、
采掘情况
、
煤层参数
、
瓦斯参数
、
突出点
、
断层等瓦斯地质，在汇总整理后录入瓦斯地质可视化系统
。4.
根据权利要求1所述的一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法，其特征在于：所述
S2
进一步的包括：根据现场瓦斯灾害情况，合理界定低瓦斯值
≤W1、W1
＜中瓦斯值
≤W2、
高瓦斯值＞
W2
，有效划分低瓦斯区域
(6)、
中瓦斯区域
(7)
和高瓦斯区域
(8)。5.
根据权利要求1所述的一种基于风险矩阵法的应力
、
瓦斯复合灾害分区分级协同治理方法，其特征在于：所述
S3
进一步的包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文彬，衡献伟，李小波，张书金，李青松，史记，关景顺，耿文博，包鹏飞，陈蒙磊，
申请(专利权)人：陕西旬邑青岗坪矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：