CN110424965A - 一种煤矿冲击地压防治结构和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种煤矿冲击地压防治结构和方法，包括第一煤层工作面、第二煤层工作面和采煤巷道，采煤巷道位于第一煤层工作面与第二煤层工作面之间，其中，第一煤层工作面的煤层已开采完毕，第二煤层工作面内的煤层正在进行回采，还包括断裂空隙带，断裂空隙带位于第二煤层工作面的上方岩层内，断裂空隙带与采煤巷道的延伸方向平行且朝向第一煤层工作面倾斜，通过断裂空隙带把煤层上方多个岩层的采动压力迁移至煤层工作面内部，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿开采矿压灾害防治领域，尤其涉及一种煤矿冲击地压防治结构和方法。
背景技术
冲击地压是煤矿开采过程中遇到的典型矿山压力灾害，随着煤矿开采强度的加大，开采深度的增加和开采范围的扩大，发生冲击地压的煤矿数量逐年增加，引发的灾害日益严重，成为煤矿安全生产的巨大威胁。形成冲击地压的机理复杂，突发性强，破坏剧烈，是煤矿深部开采亟待解决的技术难题。目前形成冲击地压的力源尚不完全清楚，因而所采用的治理技术的效果存在很大不确定性。以采煤工作面巷道冲击地压治理为例，目前采用的措施主要包括巷道卸压、压力监测预警和加强巷道防护；作业实施范围主要在巷道截面围岩约30m的区域内，没有充分考虑远端力源的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种煤矿冲击地压防治结构和方法，以解决上述技术问题的至少一种。
一方面，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种煤矿冲击地压防治结构，包括第一煤层工作面、第二煤层工作面和采煤巷道，采煤巷道位于第一煤层工作面与第二煤层工作面之间，其中，第一煤层工作面的煤层已开采完毕，第二煤层工作面内的煤层正在进行回采，其特征在于，还包括断裂空隙带，断裂空隙带位于第二煤层工作面的上方岩层内，断裂空隙带与采煤巷道的延伸方向平行且朝向第一煤层工作面倾斜。
本发明的有益效果是：已开采完毕的第一煤层工作面的上方的岩层会发生垮落，形成垮落带、裂隙带和弯曲带，第一煤层工作面与第二煤层工作面之间区域的上方的岩石层形成压力集中，极易形成冲击地压发生岩爆，本发明设置的断裂空隙带，把第二煤层工作面和采煤巷道上方多个岩层进行分隔，第一煤层工作面的采动压力作用于第二煤层工作面和采煤巷道上方岩层时，靠近第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量大于远离第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量，此时断裂空隙带上方连接的完整的岩层起到桥梁作用，使得靠近第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力减少，远离第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力增大，即实现将采动压力迁移至远离第一煤层工作面一侧的岩层，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的，通过实施断裂空隙带，切断了压力的传播路径，把压力迁移至距离采煤巷道较远的区域，从而达到防治冲击地压的目的。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，断裂空隙带为形成在第二煤层工作面的上方岩层内的断裂空间
采用上述进一步方案的有益效果是：在岩层本身内形成的断裂空间，分割了岩层。
进一步，断裂空隙带延伸至第二煤层工作面形成落点相交线，或断裂空隙带与第二煤层工作面间隔设置且断裂空隙带延展后能与第二煤层工作面形成落点相交线，落点相交线与采煤巷道的距离大于30m。
采用上述进一步方案的有益效果是：落点相交线与巷道的距离大于30m，对巷道保护效果好，克服现有作业实施范围主要在采煤巷道截面围岩约30m的区域内，没有充分考虑远端力源的问题，本发明断裂空隙带的作用在于，把上覆高位岩层的采动压力迁移至采煤工作面内部或上方，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩小范围(约30m以内)内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的。
进一步，在采煤巷道的上方岩层中施工形成一个倾斜断裂空隙带，倾斜断裂空隙带与采煤巷道的延伸方向平行，且与断裂空隙带相交。
采用上述进一步方案的有益效果是：为进一步减小上方岩层附加压力对采煤巷道的影响，依实际情况在采煤巷道上方岩层中施工一个倾斜断裂空隙带，实施裂隙卸压，从而更好地保护采煤巷道；倾斜断裂空隙带与断裂空隙带相交，共同对采煤巷道进行保护，防止在采煤巷道产生冲击地压。
另一方面，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种煤矿冲击地压防治方法，形成上述的一种煤矿冲击地压防治结构，包括步骤：
S11:在第二煤层工作面的上方岩层内挖掘出一条与采煤巷道平行的岩层辅助巷；
S12:在S11形成的岩层辅助巷内，向斜上方钻孔形成第一断裂孔和/或向斜下方钻孔形成第二断裂孔，第一断裂孔与第二断裂孔对应设置，且第一断裂孔和第二断裂孔的长度方向均朝向第一煤层工作面倾斜；
S13:在第一断裂孔和/或第二断裂孔孔内以致裂方式形成断裂空隙带。
本发明的有益效果是：通过在在煤层工作面上方的多个岩层形成一个断裂空隙带，断裂空隙带与采煤巷道的纵深方向平行且朝向采煤巷道倾斜，把煤层上方多个岩层的采动压力迁移至煤层工作面内部，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的，通过实施断裂空隙带，切断了压力的传播路径，把压力迁移至距离采煤巷道较远的区域，从而达到防治冲击地压的目的。采用岩层辅助巷，便于在岩层辅助巷内钻孔施工，通常岩层辅助巷的尺寸要能够满足在巷道中进行钻孔施工的需要；在岩层辅助巷内，同时向斜上方和/或向斜下方钻孔形成第一断裂孔和/或第二断裂孔，在各个断裂孔内对岩体致裂，最终形成一个完整的断裂空隙带，随着采煤工作的进行，逐段采用本发明的方法施工。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，S12中还包括：在S11形成的岩层辅助巷内，向第一煤层工作面方向钻孔形成第四断裂孔；
S13中还包括：在第四断裂孔内以致裂方式形成倾斜断裂空隙带。
进一步，第一断裂孔为多个，且沿岩层辅助巷的延伸方向间隔地平行分布设置；和/或，第二断裂孔为多个，且沿岩层辅助巷的延伸方向间隔地平行分布设置。
又一方面，本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种煤矿冲击地压防治方法，形成上述的一种煤矿冲击地压防治结构，包括步骤：
S21:在采煤巷道内，向第二煤层工作面的上方岩层钻孔形成呈放射状分布的多个第三断裂孔；多个第三断裂孔的末端连线为一直线，直线与采煤巷道的延伸方向为异面直线，且直线朝向第一煤层工作面倾斜；
S22:在多个第三断裂孔末端内以致裂方式形成断裂空隙带。
本方案的有益效果是：直接在采煤巷道内，向斜上方钻孔至设计位置，并在设计位置对岩体致裂，从而产生断裂空隙带；向斜上方分散施工多个分别与采煤工作面呈不同角度的第三断裂孔，每个第三断裂孔内在设计位置致裂，能实现均匀致裂的效果，形成的完整致裂面更均匀，利于分散岩体内的应力。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，直线与采煤巷道的延伸方向相垂直。
采用上述进一步方案的有益效果是：便于施工操作，且便于计算施工角度和深度以及致裂位置。
进一步，致裂方式为爆破。
采用上述进一步方案的有益效果是：在每个断裂孔内放置置炸药爆破，可以方便安全地进行操作；高效、便捷
附图说明
图1为本发明一个实施例中煤矿沿采煤巷道的剖面示意图；
图2为本发明一个实施例中煤矿沿图1中A-A方向的截面示意图；
图3为本发明一个实施例中断裂空隙带防治冲击地压方法原理图；
图4为本发明一个实施例中岩层辅助巷钻孔致裂形成断裂空隙带示意图；
图5为本发明一些实施例中煤层辅助巷钻孔致裂形成断裂空隙带示意图；
图6为本发明另一些实施例中采煤巷道内钻孔致裂形成断裂空隙带示意图；
图7为本发明另一些实施例中施工了倾斜断裂空隙带示意图；。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
101、第一煤层工作面，103、第二煤层工作面，2、断裂空隙带，3、采煤巷道，4、岩层辅助巷，5、煤层辅助巷，6、倾斜断裂空隙带，7、岩层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
如图1-7所示，一种煤矿冲击地压防治结构，包括第一煤层工作面101、第二煤层工作面103和采煤巷道3，采煤巷道3位于第一煤层工作面101与第二煤层工作面103之间，其中，第一煤层工作面101的煤层已开采完毕，第二煤层工作面103内的煤层正在进行回采，其特征在于，还包括断裂空隙带2，断裂空隙带2位于第二煤层工作面103的上方岩层7内，断裂空隙带2与采煤巷道3的延伸方向平行且朝向第一煤层工作面101倾斜。
本实施例的有益效果是：已开采完毕的第一煤层工作面的上方的岩层会发生垮落，形成垮落带、裂隙带和弯曲带，第一煤层工作面与第二煤层工作面之间区域的上方的岩石层形成压力集中，极易形成冲击地压发生岩爆，本发明设置的断裂空隙带，把第二煤层工作面和采煤巷道上方多个岩层进行分隔，第一煤层工作面的采动压力作用于第二煤层工作面和采煤巷道上方岩层时，靠近第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量大于远离第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量，此时断裂空隙带上方连接的完整的岩层起到桥梁作用，使得靠近第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力减少，远离第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力增大，即实现将采动压力迁移至远离第一煤层工作面一侧的岩层，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的，通过实施断裂空隙带，切断了压力的传播路径，把压力迁移至距离采煤巷道较远的区域，从而达到防治冲击地压的目的。
实施例2
如图1-7所示，一种煤矿冲击地压防治结构，包括第一煤层工作面101、第二煤层工作面103和采煤巷道3，采煤巷道3位于第一煤层工作面101与第二煤层工作面103之间，其中，第一煤层工作面101的煤层已开采完毕，第二煤层工作面103内的煤层正在进行回采，其特征在于，还包括断裂空隙带2，断裂空隙带2位于第二煤层工作面103的上方岩层内，断裂空隙带2与采煤巷道3的延伸方向平行且朝向第一煤层工作面101倾斜。
已开采完毕的第一煤层工作面101的上方的岩层会发生垮落，形成垮落带、裂隙带和弯曲带，第一煤层工作面101上方的岩层会产生附加压力，在第一煤层工作面和第二煤层工作面之间的采煤巷道3位置(图1中所示椭圆位置和图2中的虚线椭圆位置)形成压力集中，有可能产生冲击地压。
如图2-7所示，在采煤巷道3向第二煤层工作面103方向沿煤层偏离L处，在第二煤层工作面103上覆岩层7中实施形成断裂空隙带2。当第一煤层工作面上方的岩层的附加压力施加到采煤巷道3区域(图2-7中虚线椭圆位置)时，由于断裂空隙带2的阻隔作用，压力被迁移至煤层工作面103的内部或上方(图2-7中实线椭圆位置)，从而达到避免在采煤巷道3(虚线椭圆处)产生冲击地压的目的。图3中虚线箭头示意为未实施断裂空隙带2时，附加压力施加到采煤巷道3区域(图2-7中虚线椭圆位置)，图3中实线箭头示意为实施断裂空隙带2后，压力被迁移至第二煤层工作面103的上方岩层甚至煤层内部(图2-7中实线椭圆位置)。
已开采完毕的第一煤层工作面101的上方的岩层会发生垮落，形成垮落带、裂隙带和弯曲带，第一煤层工作面与第二煤层工作面之间区域的上方的岩石层形成压力集中，极易形成冲击地压发生岩爆，本发明设置的断裂空隙带，把第二煤层工作面和采煤巷道上方多个岩层进行分隔，第一煤层工作面的采动压力作用于第二煤层工作面和采煤巷道上方岩层时，靠近第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量大于远离第一煤层工作面一侧的岩层的压缩量，此时断裂空隙带上方连接的完整的岩层起到桥梁作用，使得靠近第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力减少，远离第一煤层工作面一侧的岩层受到的压力增大，即实现将采动压力迁移至远离第一煤层工作面一侧的岩层，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的，通过实施断裂空隙带，切断了压力的传播路径，把压力迁移至距离采煤巷道较远的区域，从而达到防治冲击地压的目的。
具体的，断裂空隙带2为形成在第二煤层工作面103的上方岩层内的断裂空间。在岩层本身内形成的断裂空间，分割了岩层。
断裂空隙2带延伸至第二煤层工作面103形成落点相交线，或断裂空隙带2与第二煤层工作面103间隔设置且断裂空隙带2延展部分与第二煤层工作面103形成落点相交线，落点相交线与采煤巷道的距离大于30m。
具体的，图2-7中，在采煤巷道3向第二煤层工作面103方向沿煤层偏离L处即为落点相交线与采煤巷道的距离，落点相交线与巷道的距离大于30m，对巷道保护效果好，克服现有作业实施范围主要在采煤巷道截面围岩约30m的区域内，没有充分考虑远端力源的问题，本发明断裂空隙带的作用在于，把上覆高位岩层的采动压力迁移至采煤工作面内部或上方，从而减小或减弱采煤巷道及采煤巷道围岩小范围(约30m以内)内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道产生冲击地压的目的。
在一些实施例中，断裂空隙带2延伸至第二煤层工作面103形成落点相交线，落点相交线与采煤巷道的距离大于30m。
在另一些具体实施例中，断裂空隙带2与第二煤层工作面103间隔设置且断裂空隙带2延展部分与第二煤层工作面103形成落点相交线，落点相交线与采煤巷道的距离大于30m。
优选的，断裂空隙带2与第二煤层工作面103间隔设置，断裂空隙带2底部不与煤层直接连接，而在煤层之上。一般地，落点应在煤层之上3-4个岩层7的位置，以便于分散上部岩层7来压。
在另一些具体实施例中，如图7所示，在采煤巷道3的上方岩层中施工形成一个倾斜断裂空隙带6，倾斜断裂空隙带6与采煤巷道3的延伸方向平行，且与断裂空隙带2相交。
具体的，如图7所示，倾斜断裂空隙带6的截面的一端靠近第一煤层工作面101，另一端与断裂空隙带2相交。
采煤巷道3上方裂隙卸压的倾斜断裂空隙带6的位置，应在采煤巷道3上方超过30m位置处，如图7所示，裂隙的角度可以采用岩层7移动角或者断裂角。
这是在采煤巷道3围岩压力情况下，通过布设在巷道围岩中的监测设备和采煤巷道3的变形情况判断。
为进一步减小上方岩层附加压力对采煤巷道的影响，依实际情况在采煤巷道上方岩层中施工一个倾斜断裂空隙带，实施裂隙卸压，从而更好地保护采煤巷道；倾斜断裂空隙带与断裂空隙带相交，共同对采煤巷道进行保护，防止在采煤巷道产生冲击地压。
本实施例的有益效果是：把煤层上方多个岩层7的采动压力迁移至煤层工作面1内部，从而减小或减弱采煤巷道3及采煤巷道3围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道3产生冲击地压的目的，通过实施断裂空隙带2，切断了压力的传播路径，把压力迁移至距离采煤巷道3较远的区域，从而达到防治冲击地压的目的。
实施例3
如图1-7所示，一种煤矿冲击地压防治方法，形成上述的一种煤矿冲击地压防治结构，断裂空隙带的形成方法，包括步骤：
S11:在第二煤层工作面103的上方岩层7内挖掘出一条与采煤巷道3平行的岩层辅助巷4；
S12:在S11形成的岩层辅助巷4内，向斜上方钻孔形成第一断裂孔和/或向斜下方钻孔形成第二断裂孔，第一断裂孔与第二断裂孔对应设置，且第一断裂孔和第二断裂孔的长度方向均朝向第一煤层工作面101倾斜；
S13:在第一断裂孔和/或第二断裂孔孔内以致裂方式形成断裂空隙带2。
具体的，在挖掘完成岩层辅助巷4之后，由岩层辅助巷4的位置来觉得钻孔方向，在一些具体实施例中，向斜上方钻孔形成第一断裂孔，在另一些具体实施例中，向斜下方钻孔形成第二断裂孔，在又一些具体实施例中，向斜上方钻孔形成第一断裂孔和向斜下方钻孔形成第二断裂孔，第一断裂孔与第二断裂孔对应设置，第一断裂孔和第二断裂孔，处于同一直线，即延伸之后可重叠。
通过在在第二煤层工作面103上方的多个岩层形成一个断裂空隙带，断裂空隙带2与采煤巷道3的纵深方向平行且朝向采煤巷道3倾斜，把煤层上方多个岩层的采动压力迁移至第二煤层工作面内部或上方，从而减小或减弱采煤巷道3及采煤巷道3围岩范围内的附加压力，从而达到减少、减弱甚至防止在采煤巷道3产生冲击地压的目的，通过实施断裂空隙带2，切断了压力的传播路径，把压力迁移至距离采煤巷道3较远的区域，从而达到防治冲击地压的目的。采用岩层辅助巷4，便于在岩层辅助巷4内钻孔施工，通常岩层辅助巷的尺寸要能够满足在巷道中进行钻孔施工的需要；在岩层辅助巷内，同时向斜上方和/或向斜下方钻孔形成第一断裂孔和/或第二断裂孔，在各个断裂孔内对岩体致裂，最终形成一个完整的断裂空隙带2，随着采煤工作的进行，逐段采用本发明的方法施工。
在另一些具体实施例中，S12中还包括：在S11形成的岩层辅助巷4内，向第一煤层工作面101方向钻孔形成第四断裂孔；
S13中还包括：在第四断裂孔内以致裂方式形成倾斜断裂空隙带。
致裂方式为爆破或水压致裂。
具体的，在一些具体实施例中，致裂方式为在第一断裂孔和/或第二断裂孔和/或第四断裂孔内沿各自孔深度方向间隔地布置炸药，并在孔外连线一次起爆。
根据孔的深度间隔布置炸药，可以在爆破的过程中均匀致裂，避免有些岩体重复致裂有些岩体未致裂的情况；通过在断裂孔外连线一次起爆，可以方便安全地进行操作。
在另一些具体实施例中，致裂方式为在第一断裂孔和/或第二断裂孔和/或第四断裂孔内沿各孔深度方向采用高压水对孔内岩体进行水力割缝。通过高压水对孔内岩体进行水力割缝，安全、高效、便捷。
在一些可选的实施例中，第一断裂孔为一个，和/或，第二断裂孔为一个，一般采煤巷道3较长，随着采煤工作的进行，逐段采用本发明的方法施工。
在另一些可选的实施例中，第一断裂孔为多个，且沿岩层辅助巷4的延伸方向间隔地平行分布设置；和/或，第二断裂孔为多个，且沿岩层辅助巷的延伸方向间隔地平行分布设置。
优选的，第一断裂孔、第二断裂孔和第四断裂孔的轴向均与采煤巷道3的延伸方向垂直。
一般地，岩层辅助巷4的尺寸为4m×2m(即宽4m,高2m)，要能够满足在巷道中进行钻孔施工的需要。
岩层辅助巷4的位置，可通过以下条件确定：L值、断裂空隙带2角值、岩层7的岩性(不建议选择在泥岩中)、岩层7厚度(>2m)、岩层7强度(满足支持安全)和垮落带高度(尽量在垮落带之上)。
钻孔数量，是根据致裂效果来确定的。如果致裂半径为15m，则相邻钻孔之间的距离可取30m，依此计算钻孔的数量。
根据L值、断裂空隙带2的倾角θ、断裂空隙带2在煤层上的落点、两带高度，来计算钻孔的长度。
本实施例中，落点相交线的位置(即图2-7中在采煤巷道3向煤层工作面103方向沿煤层偏离L处)可通过分析具体地质因素和采矿因素的基础来确定。
地质因素包括：煤的强度、煤层的厚度和煤层倾角；岩层的强度、厚度和岩性；开采煤层上部是否存在控制层(厚度大、强度大、岩性坚硬的岩层，或者几个岩层的组合层)。
采矿因素包括：开采方法(放顶煤、一次采全高)；煤层开采厚度(煤层不一定能全部开采，可能只采一部分厚度)。
L值的确定：一般地，煤层厚度<L<垮落带高度。
如果直接顶较薄，强度底，随采随落，则：(煤层厚度+直接顶厚度)<L<垮落带高度。
根据裂缝带的发育情况，也可以考虑：(煤层厚度+直接顶厚度)<L<(垮落带高度+部分裂缝带高度)。
通常情况下，L值不会超过两带高度，即：L<两带高度。
两带高度是指，垮落带高度与裂缝带高度之和。
断裂空隙带2的位置，可以通过两个参数来确定，一是L值，二是断裂空隙带2的倾角θ。
断裂空隙带2的倾角θ，应根据煤矿实际经验确定。不具备实用经验情况下，建议按下述取值：
岩层移动角<θ≤90°；
或者，岩层断裂角<θ≤90°。
在实施断裂空隙带2过程中，可以分段实施。根据前序断裂空隙带2的防冲击地压效果，对后续断裂空隙带2段的设计进行优化，以达到更好的防治冲击地压的效果。
本实施例的有益效果是：本实施例具有实施例1和2的全部有益效果，且通过采用岩层辅助巷4便于实施形成断裂空隙带2，且落点相交线与巷道的距离大于30m，对巷道保护效果好，克服现有作业实施范围主要在采煤巷道3截面围岩约30m的区域内，没有充分考虑远端力源的问题
实施例4
本实施例与实施例3基本相同，只是形成断裂空隙带2的方法不同，本实施例中如图5所示，断裂空隙带2的形成方法为在煤层工作面1内挖掘出一条与采煤巷道3平行的煤层辅助巷5，在煤层辅助巷5内，间隔的向斜上方钻孔，并在钻孔内以致裂方式形成断裂空隙带2。
本实施例的有益效果是：本实施例与实施例3的有益效果基本一致，不同的是本实施例采用煤层辅助巷5，便于在煤层辅助巷5内钻孔施工，通常煤层辅助巷5的尺寸要能够满足在巷道中进行钻孔施工的需要；在煤层辅助巷5内，向斜上方钻孔形成断裂孔，在断裂孔钻孔内对岩体致裂，最终形成一个完整的断裂空隙带2。
实施例5
如图1-7所示，一种煤矿冲击地压防治方法，形成上述的一种煤矿冲击地压防治结构，断裂空隙带的形成方法，包括步骤：
S21:在采煤巷道3内，向第二煤层工作面103的上方岩层钻孔形成呈放射状分布的多个第三断裂孔；多个第三断裂孔的末端连线为一直线，直线与采煤巷道3的延伸方向为异面直线，且直线朝向第一煤层工作面101倾斜；
S22:在多个第三断裂孔末端内以致裂方式形成断裂空隙带。
直接在采煤巷道3内，向斜上方钻孔至设计位置，并在设计位置对岩体致裂，从而产生断裂空隙带；向斜上方分散施工多个分别与采煤工作面呈不同角度的第三断裂孔，每个第三断裂孔内在设计位置致裂，能实现均匀致裂的效果，形成的完整致裂面更均匀，利于分散岩体内的应力。
优选的，直线与采煤巷道3的延伸方向相垂直。便于施工操作，且便于计算施工角度和深度以及致裂位置。
致裂方式为爆破。在每个第三断裂孔内放置置炸药爆破，可以方便安全地进行操作；高效、便捷。。
直接在采煤巷道3内，向斜上方钻孔至设计位置，并在设计位置对岩体致裂，从而产生断裂空隙带2。
优选的，在采煤巷道3的每个钻孔起始处，向斜上方施工多个分别与采煤工作面呈不同角度的断裂孔。
在每个钻孔起始处，向斜上方分散施工多个分别与采煤工作面呈不同角度的断裂孔，每个断裂孔内在设计位置致裂，能实现均匀致裂的效果，形成的完整致裂面更均匀，利于分散岩体内的应力。
具体的，每个钻孔起始处，向斜上方分散施工的多个钻孔位于同一平面内，且该平面与采煤巷道3的纵深方向相垂直，上述设置，便于计算各断裂孔的设计位置，减少工作量，减少实际形成的断裂空隙带2与理论设计断裂空隙带2的误差。
致裂方式为在每个断裂孔内布设炸药，并在孔外连线一次起爆。
在每个断裂孔内设置炸药并通过在孔外连线一次起爆，可以方便安全地进行操作。
本实施例与实施例3和4的区别在于断裂空隙带2形成方法的不同。
本实施例的有益效果是：本实施例的有益效果与实施例3和4的有益效果基本一致，只是本实施例中没有设置辅助巷，而是直接在采煤巷道3内向斜上方钻孔至设计位置，并在设计位置致裂，从而形成断裂空隙带2。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种煤矿冲击地压防治结构，包括第一煤层工作面(101)、第二煤层工作面(103)和采煤巷道(3)，所述采煤巷道位于所述第一煤层工作面(101)与第二煤层工作面(103)之间，其中，所述第一煤层工作面(101)的煤层已开采完毕，所述第二煤层工作面(103)内的煤层正在进行回采，其特征在于，还包括断裂空隙带(2)，所述断裂空隙带(2)位于第二煤层工作面(103)的上方岩层(7)内，所述断裂空隙带(2)与采煤巷道(3)的延伸方向平行且朝向所述第一煤层工作面(101)倾斜。
2.根据权利要求1所述一种煤矿冲击地压防治结构，其特征在于，所述断裂空隙带(2)为形成在第二煤层工作面(103)的上方岩层(7)内的断裂空间。
3.根据权利要求1所述一种煤矿冲击地压防治结构，其特征在于，所述断裂空隙带(2)延伸至第二煤层工作面(103)形成落点相交线，或所述断裂空隙带与所述第二煤层工作面(103)间隔设置且所述断裂空隙带延展后能与所述第二煤层工作面(103)形成落点相交线，所述落点相交线与所述采煤巷道的距离大于30m。
4.根据权利要求1-3任一项所述一种煤矿冲击地压防治结构，其特征在于，在所述采煤巷道(3)的上方岩层中施工形成一个倾斜断裂空隙带(6)，所述倾斜断裂空隙带(6)与所述采煤巷道(3)的延伸方向平行，且与所述断裂空隙带(2)相交。
5.一种煤矿冲击地压防治方法，形成如权利要求1-4任一项所述的一种煤矿冲击地压防治结构，其特征在于，包括步骤：
S11:在第二煤层工作面(103)的上方岩层(7)内挖掘出一条与所述采煤巷道(3)平行的岩层辅助巷(4)；
S12:在S11形成的所述岩层辅助巷(4)内，向斜上方钻孔形成第一断裂孔和/或向斜下方钻孔形成第二断裂孔，所述第一断裂孔与第二断裂孔对应设置，且所述第一断裂孔和第二断裂孔的长度方向均朝向所述第一煤层工作面(101)倾斜；
S13:在所述第一断裂孔和/或所述第二断裂孔孔内以致裂方式形成所述断裂空隙带(2)。
6.根据权利要求5所述一种煤矿冲击地压防治方法，其特征在于，S12中还包括：在S11形成的所述岩层辅助巷(4)内，向所述第一煤层工作面(101)方向钻孔形成第四断裂孔；
S13中还包括：在所述第四断裂孔内以致裂方式形成倾斜断裂空隙带(6)。
7.根据权利要求5所述一种煤矿冲击地压防治方法，其特征在于，所述第一断裂孔为多个，且沿所述岩层辅助巷(4)的延伸方向间隔地平行分布设置；和/或，所述第二断裂孔为多个，且沿所述岩层辅助巷(4)的延伸方向间隔地平行分布设置。
8.一种煤矿冲击地压防治方法，形成如权利要求1-4任一项所述的一种煤矿冲击地压防治结构，其特征在于，包括步骤：
S21:在采煤巷道(3)内，向第二煤层工作面(103)的上方岩层(7)钻孔形成呈放射状分布的多个第三断裂孔；多个所述第三断裂孔的末端连线为一直线，所述直线与所述采煤巷道(3)的延伸方向为异面直线，且所述直线朝向所述第一煤层工作面(101)倾斜；
S22:在多个所述第三断裂孔末端内以致裂方式形成所述断裂空隙带(2)。
9.根据权利要求8所述一种煤矿冲击地压防治方法，其特征在于，所述直线与所述采煤巷道(3)的延伸方向相垂直。
10.根据权利要求8所述一种煤矿冲击地压防治方法，其特征在于，所述致裂方式为爆破。
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