防治沿空巷道冲击地压的方法
【专利摘要】本发明公开了一种防治沿空巷道冲击地压的方法，它包括两个措施：一是在本采煤工作面开采时，人为制造沿空巷道顶板破坏面；二是在本采煤工作面开始开采时，同时对采空区域顶板深孔爆破，制造出立体缓冲带。由于上述措施消除了预掘沿空巷道形成悬顶的条件，并人为制造出一个立体破坏带，能改变、并保持煤柱的应力均匀分布，顶板运动的能量提前得到释放，从根本上降低巷道掘进的冲击危险性。当本工作面开采时，巷道处于缓冲带保护下，受力均匀，能量释放空间范围大，避免了悬顶型冲击地压的危害。
【专利说明】防治沿空巷道冲击地压的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于煤矿开采【技术领域】。
【背景技术】
[0002] 冲击地压是世界煤矿面临的重大灾害之一，包括我国在内的多个国家和地区在煤 矿开采中出现了冲击地压现象，造成了巨大人员和设备损失。随着矿井开采深度的增加，开 采范围的扩大，开采的边界条件的复杂化，冲击地压的防治越来越严重，已经成为公认的世 界级难题。
[0003] 目前，随着沿空留巷开采方法的推广，深部沿空巷道的冲击地压危害程度更加突 出。原因是上个工作面开采后，存在基本顶悬顶结构，地压能量不能释放；当下一个工作面 沿空留巷开采时，容易发生较大的能量释放，造成冲击地压。目前深部沿空巷道冲击地压的 防治还是采用常规的防治方法，主要还是在下一个工作面开采时，采取普通的钻孔爆破卸 压、钻孔卸压、加强支护等措施。但在基本顶悬顶结构的情况下，常规措施解危效果较差，很 难达到控制冲击地压的目的。因此深部沿空巷道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，发明一种采用提前切断顶板、制造立体缓冲带的原理防治冲击地 压的技术方法对煤矿安全管理具有重大意义。
[0004] 发明目的
[0005] 本发明的目的是针对目前深部沿空巷道在存在悬顶结构掘进时冲击地压防治中 存在悬顶区域的局部解危措施不能控制冲击地压的问题，提出一种提前消除应力与能量的 有效方法。
[0006] 本发明的技术方案是：一种防治沿空巷道冲击地压的方法，其特征在于，它包括两 个措施：
[0007] 第一措施：在本采煤工作面开采时，人为制造沿空巷道顶板破坏面；
[0008] 具体是，在本采煤工作面开始开采时，同时在工作面前方30-50m处对采煤巷道顶 板实施密集钻孔；钻孔与开采工作面一起向前推进，钻孔位置是在采煤巷道下帮侧的沿巷 道走向的顶板岩层上，钻孔深度为采煤高度的4倍，钻孔间距0. 3-0. 5m，钻孔直径42-75mm， 钻孔方向垂直顶板，随工作面的推进，直至整条采煤巷道钻孔完毕；通过钻孔在采煤巷道顶 板人工制造出一道钻孔破坏面，破坏顶板的整体性和连续性，消除预掘沿空巷道形成悬顶 的条件；
[0009] 第二措施：在本采煤工作面开始开采时，同时对采空区域顶板深孔爆破，制造出立 体缓冲带；
[0010] 具体是，在本采煤工作面开采时，同时对采煤工作面下端头的采空区顶板钻孔，进 行爆破放顶，爆破放顶高度要达到基本顶厚度的〇. 7倍以上，爆破放顶宽度6-7m ;爆破方向 向采空区倾斜，钻孔倾斜仰角65?80度，钻孔装药长度为孔深的0. 5-0. 6倍，孔内布置2-3 个并联的雷管，3-5个钻孔同时起爆，从而将基本顶从人为制造的钻孔破坏面处切断，并将 基本顶悬顶岩石爆碎成松散体，制造出一个立体破坏带，从而为下一个工作面沿空留巷开 采时，提前创造一个无冲击地压的安全开采条件。
[0011] 本发明的积极效果是：由于上述措施消除了预掘沿空巷道形成悬顶的条件，并人 为制造出一个立体破坏带，能改变、并保持煤柱的应力均匀分布，顶板运动的能量提前得到 释放，从根本上降低巷道掘进的冲击危险性。当本工作面开采时，巷道处于缓冲带保护下， 受力均匀，能量释放空间范围大，避免了悬顶型冲击地压的危害。
【专利附图】
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施例的平面示意图；
[0013] 图2是本发明制造出立体缓冲带的A-A剖面图；
[0014] 图3是本发明制造出立体缓冲带的B-B剖面图。
【具体实施方式】
[0015] 下面参照附图进一步说明技术方案。
[0016] 如图1和图2所示，一种防治沿空巷道冲击地压的方法，包括以下两种措施：
[0017] 第一种措施：在本采煤工作面开采时，同时人为制造沿空巷道顶板破坏面；
[0018] 具体是，在本采煤工作面开始开采时，同时对采煤巷道顶板实施密集钻孔；钻孔在 工作面前方30-50m处与开采工作面一起向前推进，钻孔位置是在采煤巷道下帮侧的沿巷 道走向的顶板岩层上，钻孔深度为采煤高度的4倍，钻孔间距0. 3-0. 5m，钻孔直径42-75mm， 钻孔方向垂直顶板，随工作面的推进，直至整条采煤巷道钻孔完毕；通过钻孔在采煤巷道顶 板人工制造出一道钻孔破坏面，破坏顶板的整体性和连续性，消除预掘沿空巷道形成悬顶 的条件；
[0019] 第二种措施：在本采煤工作面开采时，对采空区域顶板深孔爆破，制造出立体缓冲 带；
[0020] 具体是，在本采煤工作面开始开采时，同时对采煤工作面下端头的采空区顶板钻 孔，进行爆破放顶，爆破放顶高度要达到基本顶厚度的0. 7倍以上，爆破放顶宽度6-7m ;爆 破方向向采空区倾斜，钻孔倾斜仰角65?80度，钻孔装药长度为孔深的0. 5-0. 6倍，孔内 布置2-3个并联的雷管，3-5个钻孔同时起爆，从而将基本顶从人为制造的钻孔破坏面处切 断，并将基本顶悬顶岩石爆碎成松散体，制造出一个立体破坏带，从而为下一个预采工作面 沿空留巷开采时，提前创造一个无冲击地压的安全留巷开采条件。
【权利要求】
1. 一种防治沿空巷道冲击地压的方法，其特征在于，它包括以下两个措施： 第一措施：在本采煤工作面开采时，人为制造沿空巷道顶板破坏面； 具体是，在本采煤工作面开始开采时，同时在工作面前方30-50m处对采煤巷道顶板实 施密集钻孔；钻孔与开采工作面一起向前推进，钻孔位置是在采煤巷道下帮侧的沿巷道走 向的顶板岩层上，钻孔深度为采煤高度的4倍，钻孔间距0. 3-0. 5m，钻孔直径42-75mm，钻孔 方向垂直顶板，随工作面的推进，直至整条采煤巷道钻孔完毕；通过钻孔在采煤巷道顶板人 工制造出一道钻孔破坏面，破坏顶板的整体性和连续性，消除预掘沿空巷道形成悬顶的条 件； 第二措施：在本采煤工作面开始开采时，同时对采空区域顶板深孔爆破，制造出立体缓 冲带； 具体是，在本采煤工作面开采时，同时对采煤工作面下端头的采空区顶板钻孔，进行爆 破放顶，爆破放顶高度要达到基本顶厚度的〇. 7倍以上，爆破放顶宽度6-7m ;爆破方向向采 空区倾斜，钻孔倾斜仰角65?80度，钻孔装药长度为孔深的0. 5-0. 6倍，孔内布置2-3个并 联的雷管，3-5个钻孔同时起爆，从而将基本顶从人为制造的钻孔破坏面处切断，并将基本 顶悬顶岩石爆碎成松散体，制造出一个立体破坏带，从而为下一个工作面沿空留巷开采时， 提前创造一个无冲击地压的安全开采条件。
【文档编号】E21C41/18GK104100266SQ201410380295
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年8月4日 优先权日:2014年8月4日
【发明者】潘立友, 陈理强 申请人:山东科技大学