解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法技术

技术编号:42355598 阅读:30 留言:0更新日期:2024-08-16 14:41
本发明专利技术记载了一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,包括以下步骤:S1,获取采场煤层埋深Hc和煤层厚度Mc,以及上覆厚硬岩层中各岩层的岩性参数,岩性参数包括:岩层厚度m、岩层弹性模量E、岩移角α、采空区走向长度a、采空区倾向长度b。S2,以采场煤层上表面为起点,自下至上将采场上覆厚硬岩层分为多个同步岩移岩层组。S3,在同步岩移岩层组中,识别出需要进行解除作业的目标岩层组;确认目标岩层组的解除层位,以及解除层位的采动影响区域。S4,对目标岩层组实施水力劈裂作业。S5,根据岩层运移情况,在解除层位处进行延时注浆作业,在解除层位形成类楔形诱导机构,形成分离空隙,制造出离层空间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿安全作业,尤其涉及一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法


技术介绍

1、随着浅部煤炭资源的开采逐渐接近枯竭,为满足能源供给需求,煤矿开采逐渐转向深部采掘作业。

2、煤矿深部工作面埋深较大,地质条件复杂多变,工作面顶板的稳定性面临严峻的挑战。厚硬岩层组是深部工作面顶板岩层中起到局部控制关键作用的常见结构之一,因其组成岩层的岩性特点,导致其具有“同步运移、同步破断”的特征。厚硬岩层组同步破断一旦发生,三层及以上的薄岩层组合而成的厚硬岩层组,其强度、破断步距以及冲击危险性都大大的提高,处理难度也相应的增强,往往造成人员伤亡和财产损失。

3、解决采场上覆厚硬岩层组存在的运移破断问题,现普遍采用的研究思路和处理方法是将厚硬岩层组视作整体,称之为关键层组。通过例如水力压裂等技术手段预控和减少关键层组的能量积聚,但是受到地层自身地应力的影响,该类方法通常存在如下的问题或缺陷:水力压裂单次压裂区域相较目标调控范围过小,对地层中赋存的巨厚岩层组调控效果较差;顶板岩层注水弱化法对厚硬岩层组中常见的砂岩、砾岩等不易溶于水的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,步骤S2中,划分出同步岩移岩层组的方法为:通过下述公式,自下至上对上覆厚硬岩层的各岩层进行逐层判定:

3.根据权利要求1所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,步骤S3中,通过下述判定公式,识别出需要进行解除作业的目标岩层组:

4.根据权利要求1或3所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,步骤S3中,所述解除层位的确认方法为...

【技术特征摘要】

1.一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,步骤s2中,划分出同步岩移岩层组的方法为:通过下述公式,自下至上对上覆厚硬岩层的各岩层进行逐层判定:

3.根据权利要求1所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,步骤s3中,通过下述判定公式,识别出需要进行解除作业的目标岩层组:

4.根据权利要求1或3所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,步骤s3中,所述解除层位的确认方法为:目标岩层组中,与目标岩层组总厚度的二分之一处距离最小的岩层结合面,即为目标岩层组的解除层位。

5.根据权利要求1所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组减小顶板冲击危险性的方法,其特征在于,步骤s3中,解除层位的采动影响区域通过下述公式计算:

6.根据权利要求1所述的一种解除采场上覆厚硬岩层组...

【专利技术属性】
技术研发人员:朱传奇尹茂胜范浩张广超李少波
申请(专利权)人:安徽理工大学
类型:发明
国别省市:

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