一种煤矿巷道大范围岩爆防治方法与流程

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术：

煤矿岩爆与其他领域的岩爆不同，因为煤矿开采逐步进入深部，巷道中往往发生50m以上的大区域、大范围的岩爆。岩爆问题是煤矿不可忽视的重大动力灾害。岩爆发生原因，是由于煤矿深部地质条件复杂多变，随开采深度的增加，其岩爆动力显现能量呈增加趋势，存在地应力场较大、地应力分布变化大等，使得岩层封闭性强的区域突然能量释放，在巷道密集群、硐室群等高应力区域尤为严重。另外，岩爆发生条件除了地应力场较大外，岩层一般具有高均质度、强度高，坚硬岩层具有积聚、存储高弹性能的特性。采用常规岩爆防治方法(如加强支护、震动诱发、打钻卸压、注水软化等)，很难达到全区域控制的目的，如何根据煤矿岩层的具体条件，对大范围巷道的岩爆进行全方位防控是急需解决的重大技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的是针对目前深部硬岩的岩爆问题，提出一种可靠的煤矿巷道大范围岩爆防治方法。

本发明的技术方案是：

一种可靠的煤矿巷道大范围岩爆防治方法，如下：

一、确定大范围危险区域

根据地应力场实际观测结果和岩爆预测情况，在煤矿深部硬岩巷道划定出50m以上的岩爆危险区域。

二、切断岩层完整性

在岩爆危险区域内，沿巷道两帮打若干排爆破钻孔，排间距15-20m，每排在巷道高度线上布置3-4个，钻孔深大于10m，采用聚能切割爆破方法，爆破后在岩爆危险区域内制造若干道分割缝，分割缝深入到围岩深部，将整体性岩层分割成若干小区，打破岩层的连续性；通过分割缝使地应力场得到部分释放，并将剩余地应力场能量分散储存在各个小范围中，缩小了整个地应力场的能量释放等级。

三、锚索牵引固定

在分割缝两侧对称安装斜拉锚索，锚索与巷道走向成45度，锚索长度10-15m，根据岩性情况，一般布置3-4根，分别向左、右斜拉，当某小区仍具有较大能量释放时受到斜拉锚索的相互牵制作用，避免局部小型岩爆的发生。

本发明的积极效果是：

通过对巷道两帮进行切缝分割，使得能量降低和分段储备，缩小了能量释放等级，再在斜拉锚索的牵制作用下，达到大范围区域控制岩爆的目的。

下面结合附图说明本发明的实施

附图说明

图1是实施例的岩爆危险区域爆破钻孔布置示意图；图中只画出巷道一帮爆破钻孔布置情况；

图2是分割缝和斜拉锚索布置示意图；

图3是图2e-e视图的局部放大图，图中显示斜拉锚索在两帮岩面上的布置情况。

具体实施方式

一种可靠的煤矿巷道大范围岩爆防治方法，如下：

一、确定大范围危险区域

如图1所示，根据地应力场实际观测结果和岩爆预测情况，在煤矿深部硬岩巷道划定出岩爆危险区域。

二、切断岩层完整性

如图2所示，在岩爆危险区域内，沿巷道两帮(图中只画出巷道一帮)打若干排爆破钻孔，每排在巷道高度线上布置3-4个(见图3)，因为两边危险性相对小，两边钻孔间距a＝15m，中间区域危险性相对大，中间区域钻孔间距a＝20m，两边钻孔深度c＝10m，中间区域钻孔深度d＝15m；采用聚能切割爆破方法，制造若干排分割缝，分割缝深入到围岩深部，将整体性岩层分割成若干危险小区，打破岩层的连续性；通过分割缝使地应力场得到部分释放，并将剩余地应力场能量分散储存在各个小范围中，缩小了整个地应力场的能量释放等级。

三、锚索牵引固定

如图3所示，在分割缝两侧对称安装斜拉锚索，锚索与巷道走向呈45度，两边锚索长度10m，中间区域锚索长度15m；根据岩性情况，一般布置2-4根，分别向左、右斜拉，当某危险小区仍具有较大能量释放时受到斜拉锚索的相互牵制作用，避免局部小型岩爆的发生。

通过对巷道两帮进行切缝分割，使得能量降低和分段储备，缩小了能量释放等级，再在斜拉锚索的牵制作用下，达到大范围区域控制岩爆的目的。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种可靠的煤矿巷道大范围岩爆防治方法，如下：根据地应力场实际观测结果和岩爆预测情况，在煤矿深部硬岩巷道划定出岩爆危险区域。在岩爆危险区域内，沿巷道两帮打若干排爆破钻孔，采用聚能切割爆破方法，爆破后在岩爆危险区域内制造若干道分割缝，将整体性岩层分割成若干危险小区，缩小了整个地应力场的能量释放等级；在分割缝两侧对称安装斜拉锚索，受到斜拉锚索的相互牵制作用，避免局部小型岩爆的发生。通过对巷道两帮进行切缝分割，缩小了能量释放等级，再在斜拉锚索的牵制作用下，达到大范围区域控制岩爆的目的。

技术研发人员：潘立友;孙久政;张若祥;毕强;陈理强
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2019.05.01
技术公布日：2019.08.02