专利名称：煤矿构造区域人造缺陷体防治冲击地压的方法
技术领域：
本发明属于煤矿开采技术领域。
背景技术：
我国煤矿属于构造复杂、矿井煤层赋存变化大、煤岩结构差异性大的特点。随着矿井开采深度的增加，开采的边界条件的复杂化，地质构造引发的冲击地压更加突出。大量的冲击地压统计资料表明，煤田的次一级向背斜构造(带)轴部是构造应力易于集中的区域， 发生冲击地压(动压)的可能性最大。发生在构造区域与开采形成的动应力场的冲击地压越来越严重，特别是采深的增加，加大了构造型冲击地压的能量释放的难度，构造区域巷道掘进过程常伴随有大的煤炮，在向斜轴部，能量释放力度大，造成的灾害严重。因此，深井构造复杂煤层冲击地压防治是目前需要解决的技术难题。发生在构造区域的构造型冲击地压造成的危险性不断增加，目前这类冲击地压的防治与常规的防治方法没有根本性区别，主要采取解危措施，包括钻孔爆破卸压、钻孔卸压等措施。随着开采深度增加，这些常规措施在本质上很难达到降低冲击危险程度的目的，同时由于存在构造的隐蔽性的特点，其控制难度加大，目前的手段对构造应力的释放效果差、卸压范围小，造成高应力转移不到位，能量释放不充分，冲击地压难以控制，且容易发生级别较大的能量释放，造成重大的损失。当采场存在异常构造与动态高应力区时，实施常规的钻孔爆破和钻孔卸压时，解危效果较差。 因此构造区、高应力、大埋深条件下的冲击地压控制到目前为止还没有从根本上达到完全控制的程度，发明一种采用工程缺陷原理防治构造区域冲击地压的技术方法具有重大现实
眉、ο发明目的本发明的目的是针对目前深部开采构造区域的局部能量释放不充分、不能控制冲击地压的问题，提出了一种人造缺陷体防治冲击地压的方法。本发明的技术方案是第一步圈定构造高应力区域在冲击地压危险煤层的采掘过程中，通过类比、巷道冲击地压显现特征的分析、判定，同时根据掘进出现的构造展布情况，采用地应力实际观测方法，进行地应力观测，获得地应力大小和方向，然后利用钻屑法等监测手段进行现场检测，划分出构造高应力区域，作为冲击地压的防治重点区域；第二步人造大空间缺陷体工作面形成开采系统后，在构造高应力区域，掘进一条贯穿构造高应力区域的卸压巷道，卸压巷道断面积在6-8m2 ；卸压巷道掘进完成后，从迎头到后路进行底板深孔爆破， 切断顶板岩层，促使底板构造应力充分释放；卸压巷道采取放炮掘进，简易支护，边监测、边卸压、边掘进。本发明的积极效果是1.通过在构造高应力区域内制造大的缺陷空间，切断了煤层顶板的聚能岩层，改变了构造应力分布，应力向上部转移，远离采场，能量大幅度释放，从根本上降低构造冲击危险性。2.从巷道迎头到巷道后路的全程内进行爆破，震动、破坏煤岩层，采场上部为软层结构，裂隙发育，能量得到充分释放。3.大的缺陷造成能量释放范围广，对工作面巷道起到防护作用，对巷道、工作面内的工作人员起到隔离、保护作用。
图1是某工作面平面及危险区域平面示意图；图2是人造缺陷体断面示意图。
具体实施例方式下面结合
本发明的实施。第一步在冲击地压危险煤层的采掘过程中，通过类比、巷道冲击地压显现特征的分析、判定，同时根据掘进出现的构造展布情况，采用地应力实际观测方法，进行地应力观测，获得地应力大小和方向，然后利用钻屑法等监测手段进行现场检测，划分出构造高应力区域，作为冲击地压的防治重点区域；如图1所示。第二步工作面形成开采系统后，在构造高应力区域，例如向斜轴部的上部某层位或者本层位，选择一相对较软的煤岩层，距离煤层距离一般在15-20m，掘进一条贯穿构造高应力区域的卸压巷道，卸压巷道断面积在6-8m2;卸压巷道掘进完成后，从迎头到后路进行底板深孔爆破，破坏底板岩层，切断顶板岩层，促使底板构造应力充分释放；卸压巷道采取放炮掘进，简易支护，边监测、边卸压、边掘进。见图2所示。
权利要求
1. 一种煤矿构造区域人造缺陷体防治冲击地压的方法，其特征在于，步骤如下 第一步圈定构造高应力区域在冲击地压危险煤层的采掘过程中，通过类比、巷道冲击地压显现特征的分析和判定， 同时根据掘进出现的构造展布情况，采用地应力实际观测方法，进行地应力观测，获得地应力大小和方向，然后利用钻屑法监测手段进行现场检测，划分出构造高应力区域，作为冲击地压的防治重点区域；第二步人造大空间缺陷体工作面形成开采系统后，在构造高应力区域，掘进一条贯穿构造高应力区域的卸压巷道，卸压巷道断面积在6-8m2 ；卸压巷道掘进完成后，从迎头到后路进行底板深孔爆破，切断顶板岩层，促使底板构造应力充分释放；卸压巷道采取放炮掘进，简易支护，边监测、边卸压、边掘进。
全文摘要
本发明公开了一种煤矿构造区域人造缺陷体防治冲击地压的方法，它首先在冲击地压危险煤层的采掘过程中，圈定构造高应力区域，然后在构造高应力区域内制造大的缺陷空间，切断了煤层顶板的聚能岩层，改变了构造应力分布，应力向上部转移，远离采场，能量大幅度释放，从根本上降低构造冲击危险性构造高应力区域。本发明方法使深部开采构造区域的局部能量得到充分释放，解决了冲击地压的防治问题。
文档编号E21C41/16GK102425418SQ201110378668
公开日2012年4月25日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者潘立友 申请人:山东科技大学