CN110130985A - 一种煤矿岩爆危险性预报方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤矿岩爆危险性预报方法，如下：在巷道掘进期间，在爆破参数不变的情况下，记录每种岩性的多个循环进尺，求得每种岩性的常规平均进尺，再将记录的每种岩性的最大进尺减去平均进尺，得到每种岩性的进尺误差；再增加爆破能量为100000j的药量进行掘进，求得每种岩性的平均增量进尺和临界误差；进行常规掘进并与之前的本岩性常规平均进尺进行比较，一旦大于常规进尺误差并等于大于本岩性临界误差时，视为继续掘进将有岩爆危险发生；该方法实用、简便符合现场实际，预报准确率高。

Description

一种煤矿岩爆危险性预报方法

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术

由于煤矿深部地质条件复杂多变，深部开采普遍存在地应力场较大、地应力分布变化大等特点，常常伴有岩石岩爆动力破坏，在巷道密集群、硐室群等区域尤为严重。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、冲击倾向性高等特征。煤矿高强岩爆往往发生在软硬岩层差异性较大的区域(例如石门段)和岩层受力大范围大的区域，硬岩层具有积聚、存储高弹性能的特性，软层具有震动瞬间破坏特性。特别是深部开拓巷道时，由于围岩静态应力场较大、分布较广，在巷道掘进期间放炮等附加动态应力，其危险性明显增大。如采用煤层冲击地压的预测方法(如微震、钻屑法、电磁辐射、应力变化等)预测岩爆，很难达到可靠的程度。到目前为止，还没有针对深部、高储存能量的具体岩层条件，找到可靠的预报方法。

发明内容

本发明的目的是针对目前煤矿深部高应力区域巷道开拓期间岩爆问题，提出一种可靠的预测方法。

本发明的技术方案是：

一种煤矿岩爆危险性预报方法，如下：

1)常规掘进条件下确定巷道进尺误差

在巷道掘进期间，采取常规的光面爆破技术进行掘进，在岩性条件和爆破参数不变的情况下，记录每种岩性的多个循环进尺，求得每种岩性的常规平均进尺，再将记录的每种岩性的最大进尺减去平均进尺，得到每种岩性的常规进尺误差；

2)增加爆破能量条件下确定巷道临界误差

在常规的光面爆破药量基础上，增加爆破能量为100000j的药量进行掘进，记录不同岩性的多个增量循环进尺，将每种岩性的增量循环进尺进行平均，求得每种岩性的平均增量进尺，该平均增量进尺减去本岩性的常规平均进尺即为每种岩性的临界误差；

3)岩爆危险的确定

进行常规掘进，继续记录现在的每种岩性的常规循环进尺，并与之前的本岩性常规平均进尺进行比较，一旦现在的常规循环进尺大于之前的常规平均进尺，且大于值超过常规进尺误差并等于大于本岩性临界误差时，视为继续掘进时将有岩爆危险发生。

本发明的工作原理和积极效果是：

根据目前使用的《煤矿冲击地压防治细则解读》(ISBN编号9787502060428)，对冲击地压危险性划分规定，微震法预警指标值的取值范围是每日释放最大能量小于100000J或每日能量集聚和小于250000J时属于无危险性，每日释放最大能量大于等于250000J或每日能量集聚和小于500000J时属于弱危险性。所谓弱危险性，指可能有致人受伤的冲击地压危险。

本发明根据这一原理，将危险释放能量换算成炸药量，进行增量爆破试验，得到临界误差值，只要按照常规循环进尺掘进突然遇到进尺增加，达到临界误差时，说明岩层中释放的弹性能已达到足以发生致人受伤的冲击地压的能量，工作面区域已接岩爆危险状态。该方法实用、简便符合现场实际，预报准确率高。

具体实施方式

下面说明一个计算实例。

一、某煤矿在砂页岩性质的巷道掘进期间，采取常规的光面爆破技术进行掘进，巷道断面12平方，炮眼深度1.5m，使用煤矿乳化炸药，总装药量25kg，在岩性条件和爆破参数不变的情况下，记录四次循环进尺分别为1.35m、1.4m、1.35m、1.45m，其中记录的最大进尺a＝1.42m；计算求得常规平均进尺b＝1.39m，再将记录的最大进尺a减去平均进尺b，即进尺误差c＝a-b＝1.45-1.39＝0.06m；

二、在上面常规的光面爆破药量基础上，每立方增加爆破能量为100000j的药量进行掘进，经计算增加煤矿乳化炸药1.35kg，将增加药量按炮眼装药比例分配到各个炮眼中，爆破后记录四次循环进尺分别为1.49m、1.46m、1.47m、1.47m，计算平均增量进尺B＝1.47m，该增量进尺B减去之前本岩性的常规平均进尺b，得到临界误差C＝B-b＝1.47-1.39＝0.08m；

三、岩爆危险的确定

当继续常规掘进时，如记录该种岩性的循环进尺A＝1.46m时，与之前的本岩性常规平均进尺b进行比较，A-b＝1.46-1.39＝0.07m，虽然A-b值大于值(c＝0.06m)但小于C值(C＝0.08m)，说明无岩爆危险；当记录该种岩性的循环进尺为A＝1.50m时，A-b＝1.50-1.39＝0.11m，该值大于常规进尺误差c＝0.06m并大于临界误差C＝0.08m，发现进尺突然增加，说明继续掘进时将有岩爆危险发生。

Claims (1)

1.一种煤矿岩爆危险性预报方法，如下：

1)常规掘进条件下确定巷道进尺误差

在巷道掘进期间，采取常规的光面爆破技术进行掘进，在岩性条件和爆破参数不变的情况下，记录每种岩性的多个循环进尺，求得每种岩性的常规平均进尺，再将记录的每种岩性的最大进尺减去平均进尺，得到每种岩性的常规进尺误差；

2)增加爆破能量条件下确定巷道临界误差

在常规的光面爆破药量基础上，增加爆破能量为100000j的药量进行掘进，记录不同岩性的多个增量循环进尺，将每种岩性的增量循环进尺进行平均，求得每种岩性的平均增量进尺，该平均增量进尺减去本岩性的常规平均进尺即为每种岩性的临界误差；

3)岩爆危险的确定

进行常规掘进，继续记录现在的每种岩性的常规循环进尺，并与之前的本岩性常规平均进尺进行比较，一旦现在的常规循环进尺大于之前的常规平均进尺，且大于值超过常规进尺误差并等于大于本岩性临界误差时，视为继续掘进时将有岩爆危险发生。