【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冲击地压防治方法，涉及冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法。
技术介绍
1、近年来，随着我国矿井开采深度的增加，冲击地压矿井也随之增多，并且随着开采深度的增加，巷道围岩力学性质更加复杂，极易诱发冲击地压事故的发生，严重制约了煤矿安全生产。
2、目前，冲击地压防治卸压已经成为保证高应力矿井安全开采的重要工作，通过采取卸压措施可以降低强烈矿压的危险程度。常见的卸压手段有大直径钻孔卸压、深孔爆破、煤层注水、超高压注水压裂等，这些手段各有优缺点，整体存在工程量大、成本高、人为影响大、效果不能保证等方面的不足。而煤层大直径卸压及深孔爆破用途较为广泛，但现有的冲击地压矿井常规大直径卸压孔直径一般为150-200mm，对于冲击危险程度较高区域需要密集及多伦地打大直径卸压孔，导致巷道帮部煤体破碎，破坏了原有的巷道支护结构，巷道易发生变形。
3、在现有的技术中，专利(申请号：cn201810638816.5，申请日：2018.6.20)公开了一种煤巷冲击危险区钻孔轴-径双向卸压方法，该方法在巷道帮部围岩锚固范围内采用小直径钻孔钻入，并在围岩深部弹性区形成多个径向扩孔卸压带，多重径向卸压带的存在能够吸收巷道围岩内部煤体的冲击能量及变形，有效阻止深部煤体对浅部煤体的应力与能量传递，可以有效的避免冲击地压灾害的发生，现有技术虽然给出了钻孔轴-径双向卸压方法，但是仍具有较大的局限性。扩孔长度留设多少，扩孔段与不扩孔段间距多少，是否对巷道可以起到更加精准的卸压效果，这些并未给出相关的结论。
1、本专利技术的目的是提供一种冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，具有实现对巷道围岩的精确卸压，减小了密集及多轮地打大直径卸压孔对巷道帮部锚固区破坏的特点。
2、本专利技术所采用的技术方案是，冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，具体按照以下步骤实施：
3、步骤1、获取巷道高度或煤层开采厚度并计算卸压钻孔垂高位置，根据钻孔垂高位置完成常规卸压钻孔打孔并获取常规卸压钻孔的各项参数；
4、步骤2、根据常规卸压钻孔的各项参数，结合煤层巷道帮部锚固区锚杆长度及弱化巷帮高应力区范围确定机械扩孔卸压钻孔的浅部钻孔直径深部钻孔直径扩孔范围h、初次扩孔点位置、扩留比h/△l和扩孔段长度；
5、步骤3、在常规卸压钻孔的基础上利用扩孔钻头对常规卸压钻孔内进行扩孔，完成机械扩孔卸压扩孔段留设。
6、本专利技术的特点还在于：
7、步骤1中巷道帮部卸压钻孔垂高位置为：在具有冲击危险的煤层巷道中，根据巷道高度或煤层开采厚度，取不小于1/3巷道高度或煤层开采厚度为巷道帮部卸压钻孔垂高位置。
8、步骤1中常规卸压钻孔的各项参数为：根据各钻孔周围的卸压区相互贯通，形成弱化带范围取钻孔间距及钻孔直径根据巷道煤壁支承压力峰值位置确定钻孔深度l。
9、钻孔深度l根据巷道煤壁支承压力峰值位置确认，煤层开采厚度为3.5m-8.0m时，钻孔深度不小于20m，常规卸压钻孔直径为100mm～200mm。
10、浅部钻孔直径为不小于150mm，深部钻孔直径扩孔范围为250mm～350mm。
11、初次扩孔点位置l支在锚固区煤层巷道帮部锚固区外与侧向支承压力峰值点之间，且在距离侧向支承压力峰值点2.5m范围内，初次扩孔点位置l支具体可根据公式进行计算：l支≥l锚杆+2.5m，其中l锚杆为巷道帮部锚杆长度。
12、扩留比h/△l，扩孔段长度△l取1m～2m时，扩孔段长度h为非扩孔段的1～2倍；所述的扩孔范围h需根据钻孔深度l与初次扩孔点位置l支来确定，扩孔范围h具体可根据公式进行计算：h＝l-l支。
13、本专利技术的有益效果是：
14、(1)本专利技术冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，对冲击地压矿井煤层大直径扩孔卸压提供了一种较体系化的扩孔段留设方法，方法较为简便，可以科学有效地指导冲击地压煤层精准卸压。
15、(2)本专利技术冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法中的煤层大直径机械扩孔可以有效减少常规卸压孔在冲击危险程度较高区域需要密集及多伦地打大直径卸压孔，导致巷道帮部煤体破碎，破坏了原有的巷道支护结构，巷道易发生变形。
16、(3)本专利技术冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法中的煤层大直径机械扩孔在钻进过程中可起到排煤粉的作用，并且可使巷道煤壁侧应力峰值向更深部转移，同时当高位顶板破断产生动载震源时，也可以起到弱化高位顶板动载对巷道的影响，卸压效果显著。
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1.冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，所述步骤1中卸压钻孔垂高位置为：在具有冲击危险的煤层巷道中，根据巷道高度或煤层开采厚度，取不小于1/3巷道高度或煤层开采厚度为巷道帮部卸压钻孔垂高位置。
3.根据权利要求1所述的冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，所述步骤1中常规卸压钻孔的各项参数为：根据各钻孔周围的卸压区相互贯通，形成弱化带范围取钻孔间距及钻孔直径φ；根据巷道煤壁支承压力峰值位置确定钻孔深度L。
4.根据权利要求3所述的冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，所述钻孔深度L根据巷道煤壁支承压力峰值位置确认，煤层开采厚度为3.5m-8.0m时，钻孔深度不小于20m，常规卸压钻孔直径φ为100mm～200mm。
5.根据权利要求1所述的冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，步骤2中所述的浅部钻孔直径φ1为不小于150mm，深部钻孔直径φ2扩孔范围为250mm～350mm。<...
【技术特征摘要】
1.冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：
2.根据权利要求1所述的冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，所述步骤1中卸压钻孔垂高位置为：在具有冲击危险的煤层巷道中，根据巷道高度或煤层开采厚度，取不小于1/3巷道高度或煤层开采厚度为巷道帮部卸压钻孔垂高位置。
3.根据权利要求1所述的冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，所述步骤1中常规卸压钻孔的各项参数为：根据各钻孔周围的卸压区相互贯通，形成弱化带范围取钻孔间距及钻孔直径φ；根据巷道煤壁支承压力峰值位置确定钻孔深度l。
4.根据权利要求3所述的冲击地压矿井机械扩孔卸压扩孔段留设方法，其特征在于，所述钻孔深度l根据巷道煤壁支承压力峰值位置确认，煤层开采厚度为3.5m-8.0m时，钻孔深度不小于20m，常规卸压钻孔直径φ为100mm～200mm...
【专利技术属性】
技术研发人员：牟亮，朱磊，韩刚，刘虎，解嘉豪，刘洋，曹京龙，郝晓琦，赵毅，靳俊晓，王渊，孙明明，孙俊彦，窦勇，李娟，吴晓茹，张浩，段玉清，李皓，
申请(专利权)人：中煤鄂尔多斯市能源科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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