冲击地压防治方法与流程

1.本发明涉及采煤技术领域，尤其涉及一种冲击地压防治方法。


背景技术：

2.在煤矿开采过程中，冲击地压造成的安全事故频发发生，现有技术中，为防止冲击地压发生的措施和方案不够全面、有效，不能更大程度的预防冲击地压的发生，因此，有必要提供一种全面、有效防止冲击地压发生的方法。


技术实现要素：

3.针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种冲击地压防治方法。
4.为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：
5.一种冲击地压防治方法，包括：
6.冲击地压监测预警：对采煤区域进行冲击地压数据监测，若所监测的冲击地压数据在安全范围内，实施对煤矿的安全开采；
7.防冲治理：若在冲击地压监测预警步骤中所监测的冲击地压数据不在安全范围内，对采煤区域实施防冲治理，所述防冲治理包括对回采工作面的防冲措施以及对掘进工作面的防冲措施；
8.治理效果检测：对上述的防冲治理进行效果检测以检验经防冲治理后是否符合采煤要求，若检测结果在安全范围内，实施对煤矿的安全开采，若检测结果不在安全范围内，继续进行上述的防冲治理；
9.安全防护：在开采前以及开采过程中，建立安全防护措施。
10.优选地，所述冲击地压监测预警包括：
11.区域微震监测；
12.矿压大数据监测；
13.应力监测；
14.地音监测；
15.钻屑监测：包括回采工作面钻屑监测和掘进工作面钻屑监测。
16.优选地，对回采工作面的防冲措施包括：
17.煤层钻孔卸压；
18.顶板预裂爆破；
19.煤层高压注水；
20.底煤卸压治理。
21.优选地，对掘进工作面的防冲措施包括：
22.煤层钻孔卸压；
23.顶板预裂爆破；
24.煤层高压注水；
25.底煤卸压治理；
26.高压水力致裂。
27.优选地，所述治理效果检测包括：解危效果检验以及预卸压效果检验。
28.优选地，所述安全防护包括：
29.制度防护；
30.系统防护；
31.环境防护；
32.个体防护。
33.与现有技术相比，本发明公开的冲击地压防治方法的有益效果是：
34.本发明所公开的冲击地压防治方法能够全面、有效防止冲击地压的发生，将冲击地压发生的概率更大程度的降低。
35.本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。
附图说明
36.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
37.图1为本发明的实施例所提供的冲击地压防治方法的流程图。
具体实施方式
38.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
39.为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。
40.如图1所示，本发明的实施例公开了一种冲击地压防治方法，该方法包括如下步骤：
41.s10：冲击地压监测预警：对采煤区域进行冲击地压数据监测，若所监测的冲击地压数据在安全范围内(不存在开采危险或称无危险)，实施对煤矿的安全开采。
42.具体地，该冲击地压监测预警包括：
43.区域微震监测:采用波兰矿山研究总院研制的sos微震监测系统，工作面半径1000m范围内布置拾震传感器不少于6个。根据工作面震动信号预警临界值，对微震监测信号进行分析。
44.矿压大数据监测:实行顶板动态和支护质量监测，支架每棵立柱均要有压力表，每6架布置1个测点。材料道、溜子道实行顶板离层和巷道表面位移监测。超前100m范围内顶板离层仪每天观测一次，顶板离层仪及围岩观测站每周观测一次。
45.应力监测：采用kj743应力在线监测系统，随着工作面的推进，动态覆盖工作面超前300m范围，掘进工作面应力计距迎头不大于50m，每组间距20
‑
30m，每组两只传感器，分浅基点孔深8m，深点孔深12m。浅基点临界值11mpa，深基点临界值14mpa。
46.地音监测：采用ares
‑
5/e地音监测系统，在采煤工作面前方两顺槽内各安装2个传感器，分别距离工作面70m和120m。在掘进工作面距迎头30和70m各安装传感器。
47.钻屑监测：包括回采工作面钻屑监测和掘进工作面钻屑监测。
48.回采工作面钻屑监测：工作面及超前100m范围内：工作面距上、下出口20m各布置一个监测孔；材料道距上出口30m、60m、90m在巷道下帮布置一个监测孔；溜子道距下出口30m、60m、90m在巷道两帮各布置一个监测孔。超前100m～300m范围内：工作面向外100～200m，200m～300m监测孔布置：溜子道两帮各布置一个监测孔，材料道下帮布置2个钻屑孔，钻孔间距10
‑
30m。
49.掘进工作面钻屑监测：在迎头中线两侧1m各布置1个监测孔。距迎头5m、30m、60m、90m处在巷道两帮各布置1个监测孔。迎头后方150m处巷道两帮定期进行钻屑法监测。
50.弱冲击危险区段每3天至少监测1次，中等冲击危险区段每2天至少监测1次，强击危险区段每天至少监测1次。
51.s20：防冲治理：若在冲击地压监测预警步骤中所监测的冲击地压数据不在安全范围内(采煤区域存在弱危险、中等危险或强危险)，对采煤区域实施防冲治理，防冲治理包括对回采工作面的防冲措施以及对掘进工作面的防冲措施。
52.对回采工作面的防冲措施包括：
53.煤层钻孔卸压：钻孔布置在实体煤侧,开孔位置距巷道底板0.5～1.5m或施工在煤层中部，孔深20m，强冲击危险区域卸压孔间距0.8m，中等冲击危险区域卸压孔间距1.6m，弱冲击危险区域卸压孔间距2.4m。
54.顶板预裂爆破：材料道两帮布置顶板爆破孔，垂直巷道轴向，开孔位于顶板。每组施工3个顶板爆破孔，其中高帮施工1个顶板爆破孔，孔深40m，钻孔间距8～12m。低帮施工2个顶板爆破孔，孔深45m、50m，钻孔间距20～25m，低帮钻孔呈剖面扇形布置。溜子道两帮布置顶板爆破孔，垂直巷道轴向，开孔位于顶板，每组施工4个顶板爆破孔，其中下帮施工1个顶板爆破孔，孔深40m；上帮施工3个顶板爆破孔，1#和2#顶板爆破孔呈剖面扇形布置，组间距20
‑
25m，钻孔深度，3#顶板爆破孔布置在两组1#、2#顶板爆破孔中间，距离1#、2#顶板爆破孔8
‑
12m。
55.煤层高压注水：注水钻孔设计在工作面回采侧，钻孔间距10m，材料道下帮孔深不小于85m，溜子道上帮深度不小于105m。工作面回采期间对超前50～200m开展注水工作，煤层高压注水压力为6
‑
12mpa。
56.底煤卸压治理：为降低留底煤区域应力集中程度，对留底煤区域根据底煤厚度采取大直径卸压钻孔进行治理。底煤厚度小于3m时，采用大直径钻孔进行卸压，溜子道底板卸压钻孔布置在巷道中线及距低帮1m位置，材料道底板钻孔布置在巷道中线左右各1m位置。钻孔走向间距2m，双排呈三花布置，孔深见矸。底煤厚度大于3m时，采用大直径钻孔配合底煤爆破进行卸压。巷道中线位置一排底板钻孔；底板爆破孔布置在巷道两帮，距底板0.2m～0.3m位置，按60
°
～70
°
俯角施工，间距3m，孔深不小于9m或见矸。孔径42mm，单孔装药不大于3kg，封孔长度不小于3m。
57.对掘进工作面的防冲措施包括：
58.煤层钻孔卸压：迎头超前预卸压钻孔：迎头钻孔深25m，布置1～2。超前犄角孔：对迎头两侧盲区进行预卸压，孔深28m。钻孔布置在实体煤侧，孔深20m，孔径150mm，间距1～3m(弱冲击危险不大于3m、中等冲击危险不大于2m，强冲击危险区域不大于1m)
59.顶板预裂爆破：在巷道两帮顶板各布置一排顶板预裂爆破孔，孔深50m，同排间距不大于30m。与巷道走向夹角12
°
，低帮爆破孔仰角18
°
(
±
巷道走向角度)；高帮爆破孔仰角30
°
；单孔装药52kg(装药长度13m)，封孔长度不小于17m；顶板爆破孔滞后迎头不大于20m。
60.煤层高压注水：煤层高压注水钻孔设计在巷道两帮，每隔10～15m施工一个孔深30m的注水孔。卸压孔与注水孔重合时，不在施工卸压孔。煤层高压注水设计在距迎头向后20
‑
100m范围。高压注水压力不小于8mpa，单次注水孔数为1个。
61.底煤卸压治理：为降低留底煤区域应力集中程度，对留底煤区域根据底煤厚度采取大直径卸压钻孔进行治理。巷道中线位置一排底板卸压钻孔，走向间距2m，孔深见矸；底板爆破孔布置在巷道两帮，距底板0.2m～0.3m位置，按60
°
～70
°
俯角施工，间距3m，孔深见矸。孔径42mm，单孔装药不大于3kg，封孔长度不小于3m。
62.高压水力致裂：致裂钻孔、观测钻孔参数，仰角70
°
允许误差
±5°
，垂直于溜子道走向，距溜子道下帮1m，呈直线布置。致裂孔孔深根据顶板岩层厚度确认，间距8m，孔径不大于50mm，观测孔深12m。观测孔与致裂孔间距不大于4m。致裂压力不小于30mpa，最大不超过35mpa。
63.s30：治理效果检测：对上述的防冲治理进行效果检测以检验经防冲治理后是否符合采煤要求，若检测结果在安全范围内，实施对煤矿的安全开采，若检测结果不在安全范围内，继续进行上述的防冲治理。
64.解危效果检验：解危卸压后施工监测孔对异常范围进行效验。异常范围小于5m施工一个效验孔；5m～15m施工两个效验孔；15m～20m施工三个效验孔，效验孔要平均分布在异常区域。同时，效验孔最大间距不大于10m。若效验正常，则正常生产；若效验异常，则加密施工卸压孔，再次效验，直至正常为止。
65.预卸压效果检验：预卸压后，采用钻屑法、微震监测或应力监测进行效果检验，如指标正常，工作面正常生产，如指标异常，则进行卸压解危，并进行效果校验。
66.s40：在开采前以及开采过程中，建立安全防护措施。
67.制度防护：建立冲击危险区域人员准入制度。掘进工作面距迎头200m范围内进入人员不得超过9人；回采工作面在工作面超前范围内检修班人数不超过40人，生产班人数不超过16人，割煤期间人数不超过9人。
68.系统防护：建立七大系统：监测监控系统:压风自救系统；供水施救系统；应急通讯
广播系统；紧急避险系统；通信联络系统；人员定位系统。
69.环境防护：冲击危险区域内存放的备用物料、设备管理。井下有危险情况时，班组长、调度员和防冲专业人员有权责令现场作业人员停止作业，停电撤人。发生冲击地压后，必须迅速启动应急救援预案，防止发生次生灾害。加强巷道的维护和清理，确保巷道断面达到设计和安全要求，但巷道扩修不得与采掘作业同时进行。
70.个体防护：现场作业人员工作服、安全帽穿戴整齐；防冲钻孔施工或卸压解危期间，作业人员必须穿戴防冲服、防冲击头盔。所有在该区域作业人员都必须接受有关冲击地压知识的教育。冲击危险区域，对锚杆头、锚索头进行固定。
71.本发明所公开的冲击地压防治方法的优势在于：
72.本发明所公开的冲击地压防治方法能够全面、有效防止冲击地压的发生，将冲击地压发生的概率更大程度的降低。
73.此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本技术的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。
74.以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。
75.以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。