CN110924945A - 侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法 - Google Patents

侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法 Download PDF

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潘立友
刘宏军
孙久政
欧阳振华
张若祥
毕强
陈理强
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    • E21C—MINING OR QUARRYING
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    • E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
    • E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21F—SAFETY DEVICES, TRANSPORT, FILLING-UP, RESCUE, VENTILATION, OR DRAINING IN OR OF MINES OR TUNNELS
    • E21F17/00—Methods or devices for use in mines or tunnels, not covered elsewhere
    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices

Abstract

本发明公开了一种侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法，措施如下：工作面回采过程中，在巷道中布置微震监测仪，加大巷道的安全工作空间，每间距10‑12m打探测孔，当采煤工作面进入大于5m尺寸的侧向悬顶的超前影响范围和震动能量达到100000焦耳时，降低回采速度，从而降低侧向悬顶结构对巷道形成的冲击能量；另外，在整个工作面回采过程中，包括回采、工作面支护、巷道人工卸压、巷道支护等，只能进行其中一项工作，不能两项工作同时进行，避免悬顶受到两个以上的扰动量叠加而引起的冲击危险。

Description

侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域。
背景技术
冲击地压是最严重的动力灾害之一，且随着采深增大，其破坏性日趋严重，冲击地压问题是急需解决的工程问题。影响冲击地压的因素包括构造、埋深、顶板、煤层硬度、开采因素等，其中坚硬顶板导致的冲击地压占据较大比重，且破坏性也较严重，特别是工作面侧向存在坚硬悬顶结构时，常伴随高能量巷道冲击灾害的发生。主要原因是，沿空巷道掘进时为坚硬悬顶结构带来了较大的静态应力场，在开采期间再附加上本工作面的动态应力，煤层经受整个开采应力场的作用，导致巷道片帮、严重压酥，更加造成了坚硬悬顶结构条件下的侧向高应力，更容易在煤柱区域造成局部性应力集中，导致高级别的冲击能量释放，发生破坏性冲击地压。如何解决工作面侧向坚硬顶板的冲击地压，是煤矿面临的重大技术难题。采取常规的煤层注水、强支护、煤层强卸压、断顶、断底等措施，很难完全控制这种条件下的冲击地压危险。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提出一种采煤工作面侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法。
本发明的技术方案是：
一种侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法，其特征在于采取如下措施：
工作面回采过程中，在巷道中布置微震监测仪，并将巷道进行扩帮挖底，加大巷道的安全工作空间，在增大空间内沿巷道方向每间距 10-12m向煤柱的顶板中打探测孔，探测侧向悬顶的地质结构和确定侧向悬顶的深度尺寸，凡是深度尺寸大于5m的侧向悬顶确定为冲击性悬顶；当采煤工作面进入冲击性悬顶的超前影响范围时，通过微震监测仪随时观测顶板来压的震动能量，当震动能量达到100000焦耳时，立即降低回采速度，拉长冲击能量耗散时间，在回采中始终使震动能量控制在100000焦耳之内，从而降低侧向悬顶结构对巷道形成的冲击能量，直到采过冲击性悬顶区域后再恢复正常回采速度；另外，在整个工作面回采过程中，包括回采、工作面支护、巷道人工卸压、巷道支护等，只能进行其中一项工作， 不能两项工作同时进行，避免悬顶受到两个以上的扰动量叠加而引起的冲击危险。
本发明的积极效果是：
1、通过对侧向悬顶进行结构性量化观测，确定工作面推进速度与冲击地压的时空关系，通过控制回采速度，控制极限能量，拉长冲击能量耗散时间，降低侧向悬顶结构对巷道形成的冲击能量，达到巷道全程安全。。
2、针对侧向悬顶型冲击地压的全程危险性特性，采取一动全静防护技术，避免了工程之间的相互干扰，对巷道内的工作人员起到保护作用。
附图说明
图1是实施例的平面示意图，图2是实施例的立面示意图。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本发明的方法。
如图1所示，一种侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法，采取如下措施：
工作面回采过程中，在巷道1中布置微震监测仪2，并将巷道1进行扩帮挖底，加大巷道的安全工作空间，在增大空间内沿巷道方向每间距c= 10-12m向煤柱2的顶板中中打探测孔4，探测孔4深度b大于5m以上，探测侧向悬顶3的地质结构和确定侧向悬顶3的深度尺寸，凡是深度尺寸大于a=5m的侧向悬顶确定为冲击性悬顶；当采煤工作面进入冲击性悬顶的超前影响范围时，通过微震监测仪2随时观测顶板来压的震动能量，当震动能量达到100000焦耳时，立即降低回采速度，拉长冲击能量耗散时间，在回采中始终使震动能量控制在100000焦耳之内，从而降低侧向悬顶结构对巷道1形成的冲击能量，直到采过冲击性悬顶区域后再恢复正常回采速度；另外，在整个煤层6工作面回采过程中，包括回采、工作面支护、巷道人工卸压、巷道支护等，只能进行其中一项工作， 不能两项工作同时进行，避免悬顶受到两个以上的扰动量叠加而引起的冲击危险。

Claims (1)

1.一种侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法，其特征在于采取如下措施：
工作面回采过程中，在巷道中布置微震监测仪，并将巷道进行扩帮挖底，加大巷道的安全工作空间，在增大空间内沿巷道方向每间距 10-12m向煤柱的顶板中打探测孔，探测侧向悬顶的地质结构和确定侧向悬顶的深度尺寸，凡是深度尺寸大于5m的侧向悬顶确定为冲击性悬顶；当采煤工作面进入冲击性悬顶的超前影响范围时，通过微震监测仪随时观测顶板来压的震动能量，当震动能量达到100000焦耳时，立即降低回采速度，拉长冲击能量耗散时间，在回采中始终使震动能量控制在100000焦耳之内，从而降低侧向悬顶结构对巷道形成的冲击能量，直到采过冲击性悬顶区域后再恢复正常回采速度；另外，在整个工作面回采过程中，包括回采、工作面支护、巷道人工卸压、巷道支护等，只能进行其中一项工作， 不能两项工作同时进行，避免悬顶受到两个以上的扰动量叠加而引起的冲击危险。
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