本發(fā)明屬于煤礦開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
我國(guó)煤礦有許多高沖擊地壓傾向的煤層。煤礦沖擊地壓發(fā)生的地質(zhì)條件復(fù)雜,不但三硬煤層(頂板硬、煤層硬、底板硬)發(fā)生沖擊地壓,而且在軟底板結(jié)構(gòu)的硬煤層同樣發(fā)生強(qiáng)沖擊地壓,隨著煤礦開(kāi)采深度的增加,這種沖擊地壓數(shù)量不斷增加,已嚴(yán)重制約著煤礦的安全生產(chǎn)。理論與實(shí)踐證明,當(dāng)開(kāi)采深度超過(guò)一定臨界深度,特別是深度超過(guò)1000m的礦井,這種底板巖層相對(duì)較軟、煤體強(qiáng)度較硬的煤層具有沖擊危險(xiǎn)性強(qiáng),在劇烈的采掘擾動(dòng)條件下會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的破壞性沖擊地壓,這種類型的沖擊能量釋放有別于一般意義下的沖擊地壓。這種沖擊地壓的防治有別于常規(guī)類型,采用常規(guī)措施難以防范。由于底板巖層具有“軟滑”特征,會(huì)產(chǎn)生“強(qiáng)烈”的底滑型破壞,由于巷道底板屬于支護(hù)相對(duì)較弱部位,如果受到工作面動(dòng)態(tài)應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)烈擾動(dòng)作用,極易發(fā)生規(guī)模大、破壞嚴(yán)重的沖擊地壓。這種沖擊地壓現(xiàn)象稱為底滑型沖擊地壓。
底滑型沖擊地壓主要發(fā)生在高應(yīng)力分布廣、能量場(chǎng)范圍大的區(qū)域。包括留有底煤、遇水軟化底板等區(qū)域,會(huì)頻繁發(fā)生底滑型沖擊地壓。我國(guó)的開(kāi)灤礦區(qū)、東北礦區(qū)、山能礦區(qū)等老礦井,開(kāi)采深度最大已達(dá)到1500m,開(kāi)采深度超過(guò)800m的礦井普遍存在。因此,針對(duì)這種深部開(kāi)采、軟底板與硬沖擊煤層,需要發(fā)明一種消除底板沖擊、且能量有序釋放的防控沖擊地壓的方法,對(duì)防控這種特殊條件下的沖擊地壓災(zāi)害具有重要意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對(duì)軟底板、硬沖擊煤層、采深大的煤礦容易發(fā)生底滑型沖擊地壓災(zāi)害的問(wèn)題,提出一種能有序釋放沖擊能量的防治沖擊地壓的方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種防治底滑型沖擊地壓的方法,步驟如下:
第一步、開(kāi)挖底板卸壓槽
在采煤工作面巷道中,對(duì)存在發(fā)生底滑型沖擊地壓區(qū)段,每間隔40-50m,在巷道底角開(kāi)挖深度5m、寬度0.5-0.8m、高度0.6-1.0m的底板卸壓槽;要求底板卸壓槽的開(kāi)挖方向垂直巷道方向,且一半高度處于底板巖層中;
第二步、施工輔助卸壓鉆孔
開(kāi)挖底板卸壓槽后,再在該區(qū)段中垂直于巷道方向間隔布置輔助卸壓鉆孔,輔助卸壓鉆孔間隔距離1.0m、距離底板高度0.6-0.8m、鉆孔直徑115mm,深度15-18m,輔助卸壓鉆孔可將底槽兩側(cè)煤層能量導(dǎo)向至底板卸壓槽內(nèi);
第三步、注水軟化
在兩個(gè)底板卸壓槽中間位置打注水孔,注水孔距離底板高度1.0-1.2m、孔深30m、孔直徑65-70mm,然后向注水孔內(nèi)動(dòng)壓注水,注水后使煤層軟化、降低沖擊傾向性。
本發(fā)明的積極效果是:上述三種措施實(shí)施后,將起到?jīng)_擊地壓能量分割、引導(dǎo)、煤層軟化的綜合作用,實(shí)現(xiàn)主次有序釋放能量,從根本上降低沖擊地壓沖擊傾向性、破壞性;同時(shí),底板卸壓槽區(qū)域持續(xù)釋放能量,有效防控底滑型沖擊地壓。
附圖說(shuō)明
下面結(jié)合附圖說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施。
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的平面布置圖示意圖;
圖2是圖1A部剖面放大圖,圖中顯示底板卸壓槽的位置情況;
圖3是本發(fā)明實(shí)施例的立面布置圖示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示的本發(fā)明防治底滑型沖擊地壓的方法,步驟如下:
一、開(kāi)挖底板卸壓槽
在采煤工作面巷道中,對(duì)存在發(fā)生底滑型沖擊地壓區(qū)段,每間隔40-50m,(圖1顯示50m)在巷道底角開(kāi)挖深度5m、寬度0.5-0.8m、高度0.6-1.0m的底板卸壓槽;要求底板卸壓槽的開(kāi)挖方向垂直巷道方向,且一半高度處于底板巖層中;如圖2所示,高度0.8m時(shí)有0.4m處于底板巖層中;
二、施工輔助卸壓鉆孔
開(kāi)挖底板卸壓槽后,再在該區(qū)段中垂直于巷道方向間隔布置輔助卸壓鉆孔,輔助卸壓鉆孔間隔距離1.0m、距離底板高度0.6-0.8m(圖3顯示0.8m)、鉆孔直徑115mm,深度15-18m,輔助卸壓鉆孔可將底槽兩側(cè)煤層能量導(dǎo)向至底板卸壓槽內(nèi);
三、注水軟化
在兩個(gè)底板卸壓槽中間位置打注水孔,注水孔距離底板高度1.0-1.2m(圖3顯示1.2m)、孔深30m、孔直徑65-70mm,然后向注水孔內(nèi)動(dòng)壓注水,注水后使煤層軟化、降低沖擊傾向性。