CN108756881A - 一种立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，涉及煤矿开采技术领域，通过在工作面煤壁上间隔布置多个爆破钻孔组，能够将立体煤柱形成的高能级冲击能量经高强爆破后形成若干低能量块区，很大程度的释放了积聚的弹性能，这些低能量块区对高应力和高能量起到了阻断和消除作用，降低了立体煤柱区域的冲击危险性，实现了对高能级冲击能量的控制。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，特别是涉及一种立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法。
背景技术
在煤炭资源不断开采的背景下，浅部及易采区域的煤炭已接近枯竭，目前煤炭开采已经向深部及难采区域发展，随着开采深度的增加和开采强度的增大，由此带来的冲击地压问题极其严重。在工作面开采阶段，由于开采技术限制、开采环境影响和开采需要等种种历史原因，就会形成大小面积不等的遗留煤柱，由于遗留煤柱的存在，致使煤柱及其周围区域的应力显现异常，能量积聚程度大，冲击地压危险性较高。特别是在工作面上部煤层存在残留立体煤柱时，下部工作面的开采会因上部立体残留煤的叠加耦合作用，积聚较大的冲击能量，一旦受到开采扰动会发生高能级的冲击地压危险。目前有关煤柱区域的冲击地压防治技术大多是同水平煤柱防治，而立体煤柱所产生的高应力区域及能量积聚程度远大于同水平煤柱，且其应力环境异常复杂，同水平煤柱的防冲技术对立体煤柱的冲击地压很难从根本上起到防控作用，因此，需要发明一种针对立体煤柱压煤区域冲击地压的防控方法，保证工作面的安全开采。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，以保证工作面的安全开采。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，包括以下步骤：
第一步：测定上部立体残留煤柱在本煤层开采工作面的压煤区域及煤柱应力影响范围，并圈定受立体煤柱影响的冲击危险区域；
第二步：在工作面煤壁前方距冲击危险区域300m之外，在圈定的冲击危险区域内，对巷道在工作面煤壁上间隔布置多个爆破钻孔组，每个所述爆破钻孔组包括多个爆破钻孔；
第三步：向所述爆破钻孔深处装填炸药，所述爆破钻孔的剩余长度封满炮泥，并封堵所述爆破钻孔口，保证巷道帮部不受煤体内部爆破的冲击影响；
第四步：依次起爆每个所述爆破钻孔组，使煤壁内部积聚的高能级能量逐步耗散，形成若干卸压块区，消除冲击危险。
可选的，每个所述爆破钻孔组包括9个爆破钻孔。
可选的，每个所述爆破钻孔组分为低排钻孔、中排钻孔和高排钻孔。
可选的，所述低排钻孔平行于煤壁布置；所述中排钻孔斜向上5～6°；所述高排钻孔斜向上7～8°。
可选的，所述爆破钻孔的钻孔深度为8～20m，所述爆破钻孔的直径为30-50mm，装药量为孔深的1/5-1/2。
可选的，所述爆破钻孔的钻孔深度为12～15m，所述爆破钻孔的直径为40-45mm，炸药装药量为孔深的1/3。
可选的，所述爆破钻孔的直径42mm。
可选的，所述低排钻孔距底板1.0m，所述中排钻孔距底板1.3m，所述高排钻孔距底板1.6m。
可选的，相邻所述爆破钻孔之间的间距为1.6m。
可选的，相邻两组所述爆破钻孔组间距为15-18m。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明中的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，能够将立体煤柱形成的高能级冲击能量经高强爆破后形成若干低能量块区，很大程度的释放了积聚的弹性能，这些低能量块区对高应力和高能量起到了阻断和消除作用，降低了立体煤柱区域的冲击危险性，实现了对高能级冲击能量的控制。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法的结构示意图；
图2为本发明立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法中爆破钻孔的正视结构示意图；
图3为本发明立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法中爆破钻孔的侧视结构示意图。
附图标记说明：1、冲击危险区域；2、工作面煤壁；3、巷道；4、爆破钻孔组；5、爆破钻孔；6、卸压块区；7、低排钻孔；8、中排钻孔；9、高排钻孔；10、煤体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
如图1所示，本实施例提供一种立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，包括以下步骤：
第一步：测定上部立体残留煤柱在本煤层开采工作面的压煤区域及煤柱应力影响范围，并圈定受立体煤柱影响的冲击危险区域1；
第二步：在工作面煤壁2前方距冲击危险区域300m之外，在圈定的冲击危险区域1内，对巷道3在工作面煤壁2上间隔布置多个爆破钻孔组4，每个所述爆破钻孔组4包括多个爆破钻孔5；
第三步：向所述爆破钻孔5深处装填炸药，所述爆破钻孔5的剩余长度封满炮泥，并封堵所述爆破钻孔口，保证巷道3帮部不受煤体10内部爆破的冲击影响；
第四步：依次起爆每个所述爆破钻孔组4，使煤壁内部积聚的高能级能量逐步耗散，形成若干卸压块区6，消除冲击危险。
于本具体实施例中，如图1-3所示，每个所述爆破钻孔组4包括9个钻孔。每个所述爆破钻孔组4分为低排钻孔7、中排钻孔8和高排钻孔9。所述低排钻孔7平行于煤壁布置；所述中排钻孔8斜向上5～6°；所述高排钻孔9斜向上7～8°。所述低排钻孔7和所述中排钻孔8的钻孔深度12m，所述高排钻孔9的钻孔深度可以增加到15m或者使所述高排钻孔9的钻孔底部与所述低排钻孔7的钻孔底部相平齐，所述爆破钻孔5的直径42mm，炸药装药量为孔深的1/3。所述低排钻孔7距底板1.0m，所述中排钻孔8距底板1.3m，所述高排钻孔9距底板1.6m。相邻所述爆破钻孔之间的间距为1.6m。相邻两组所述爆破钻孔组间距为15-18m。
本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：测定上部立体残留煤柱在本煤层开采工作面的压煤区域及煤柱应力影响范围，并圈定受立体煤柱影响的冲击危险区域；
第二步：在工作面煤壁前方距冲击危险区域300m之外，在圈定的冲击危险区域内，对巷道在工作面煤壁上间隔布置多个爆破钻孔组，每个所述爆破钻孔组包括多个爆破钻孔；
第三步：向所述爆破钻孔深处装填炸药，所述爆破钻孔的剩余长度封满炮泥，并封堵所述爆破钻孔口，保证巷道帮部不受煤体内部爆破的冲击影响；
第四步：依次起爆每个所述爆破钻孔组，使煤壁内部积聚的高能级能量逐步耗散，形成若干卸压块区，消除冲击危险。
2.根据权利要求1所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，每个所述爆破钻孔组包括9个爆破钻孔。
3.根据权利要求2所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，每个所述爆破钻孔组分为低排钻孔、中排钻孔和高排钻孔。
4.根据权利要求3所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，所述低排钻孔平行于煤壁布置；所述中排钻孔斜向上5～6°；所述高排钻孔斜向上7～8°。
5.根据权利要求4所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，所述爆破钻孔的钻孔深度为8～20m，所述爆破钻孔的直径为30-50mm，装药量为孔深的1/5-1/2。
6.根据权利要求5所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，所述爆破钻孔的钻孔深度为12～15m，所述爆破钻孔的直径为40-45mm，炸药装药量为孔深的1/3。
7.根据权利要求6所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，所述爆破钻孔的直径42mm。
8.根据权利要求4所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，所述低排钻孔距底板1.0m，所述中排钻孔距底板1.3m，所述高排钻孔距底板1.6m。
9.根据权利要求4所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，相邻所述爆破钻孔之间的间距为1.6m。
10.根据权利要求1所述的立体煤柱压煤区域的冲击地压防控方法，其特征在于，相邻两组所述爆破钻孔组间距为15-18m。
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