一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，包括如下步驟：A、在高應(yīng)力區(qū)域的掘進(jìn)工作面進(jìn)行鉆孔探測，確定沖擊地壓防治區(qū)域；B、在沖擊地壓防治區(qū)域進(jìn)行鉆孔卸壓，鉆孔位置沿著巷道布置；每個鉆孔位置上布置兩組鉆孔；C、在第二鉆孔和第三鉆孔內(nèi)設(shè)置雷管，在第四鉆孔內(nèi)灌注固化漿液，將巷道內(nèi)的鉆孔位置按照位置順序進(jìn)行單雙號標(biāo)注，采用兩次爆破進(jìn)行卸壓；D、爆破后使用鋼管頂部插入第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔，位于每個第二鉆孔組內(nèi)的鋼管之間連接加強(qiáng)筋；E、隨著巷道的掘進(jìn)，對上述A?D步驟進(jìn)行循環(huán)施工。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了對于沖擊地壓的防治效果。
【專利說明】
一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及煤礦安全技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著礦井開采深度的增加和范圍的擴(kuò)大，地質(zhì)構(gòu)造條件越加復(fù)雜化，地應(yīng)力和煤巖體能量更大，沖擊地壓也越來越嚴(yán)重。而巷道掘進(jìn)迎頭前方常伴有構(gòu)造、煤巖層結(jié)構(gòu)異常、瓦斯異常等，因此，深井構(gòu)造復(fù)雜煤層巷道掘進(jìn)迎頭沖擊地壓防治是目前需要解決的技術(shù)難題。發(fā)生在巷道迎頭的破壞性沖擊地壓造成的危險(xiǎn)性不斷增加，目前這類沖擊地壓的防治與常規(guī)的防治方法沒有根本性區(qū)別，主要采取解危措施，包括鉆孔卸壓、普通爆破卸壓等措施。隨著開采深度增加，這些常規(guī)措施在本質(zhì)上很難達(dá)到降低沖擊危險(xiǎn)程度的目的，同時由于存在隱蔽性的危險(xiǎn)，其控制難度異常艱難，目前的手段形成的卸壓范圍小，造成高應(yīng)力轉(zhuǎn)移不到位，能量釋放不充分，沖擊地壓難以控制，且容易發(fā)生級別較大的能量釋放，造成重大的損失。當(dāng)巷道迎頭存在異常高應(yīng)力區(qū)時，實(shí)施常規(guī)的鉆孔爆破和鉆孔卸壓時，鉆進(jìn)就很困難，解危效果較差。
[0003]中國發(fā)明專利CN102425416 B公開了一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法。通過進(jìn)行深探孔，緩解了沖擊能量的釋放。但是，這種方法僅僅對工作面較近的沖擊地壓進(jìn)行緩解釋放，在長時間使用過程中還是存在沖擊地壓的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提高了對于沖擊地壓的防治效果。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0006]—種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，包括如下步驟:
[0007]A、在高應(yīng)力區(qū)域的掘進(jìn)工作面進(jìn)行鉆孔探測，確定沖擊地壓防治區(qū)域；
[0008]B、在沖擊地壓防治區(qū)域進(jìn)行鉆孔卸壓，鉆孔位置沿著巷道布置;每個鉆孔位置上布置兩組鉆孔，兩組鉆孔包括第一鉆孔組和第二鉆孔組，第一鉆孔組包括第一鉆孔、第二鉆孔、第三鉆孔和第四鉆孔，第一鉆孔垂直于工作面鉆探，第二鉆孔與第一鉆孔的夾角為40°?50°，第三鉆孔與第一鉆孔的夾角為60°?70°，第二鉆孔與第三鉆孔的夾角為100°?110°，第二鉆孔與第三鉆孔的末端與第一鉆孔的末端相連通，第四鉆孔平行于第一鉆孔，第四鉆孔與第二鉆孔和第三鉆孔的距離相等;第二鉆孔組包括第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔，第五鉆孔和第六鉆孔垂直于工作面鉆探，第七鉆孔與工作面的夾角為120°?135°，第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔與工作面的接觸點(diǎn)組成三角形；
[0009]C、在第二鉆孔和第三鉆孔內(nèi)設(shè)置雷管，在第四鉆孔內(nèi)灌注固化漿液，將巷道內(nèi)的鉆孔位置按照位置順序進(jìn)行單雙號標(biāo)注，采用兩次爆破進(jìn)行卸壓，單號鉆孔位置進(jìn)行一次爆破，然后雙號標(biāo)注位置進(jìn)行第二次爆破；
[0010]D、爆破后使用鋼管頂部插入第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔，鋼管底部支撐在底面上，位于每個第二鉆孔組內(nèi)的鋼管之間連接加強(qiáng)筋；
[0011]E、隨著巷道的掘進(jìn)，對上述A-D步驟進(jìn)行循環(huán)施工，每次施工距離為25m?40m。
[0012]作為優(yōu)選，所述第一鉆孔的深度為4.5m，直徑為135mm;第二鉆孔的深度為3m，直徑為90mm;第三鉆孔的深度為5.5m，直徑為75mm;第四鉆孔的深度為7m，直徑為80mm;第二鉆孔和第三鉆孔內(nèi)的雷管間隔布置，每個雷管之間的間隔為0.25m。
[0013]作為優(yōu)選，所述第五鉆孔和第六鉆孔的深度為2.5m，直徑為230mm，第七鉆孔的深度為3m，直徑為200mm。
[0014]作為優(yōu)選，步驟C中，固化漿液包括以下組分，
[0015]3wt %?5wt %的聚丙稀酸酯、5wt %?7wt %的娃油、I.5wt %?2wt %的5_乙基噻吩-2-甲醛、3.5wt %?4wt %的丁酸異戊酯、0.2wt %?0.25wt %的四乙基鉛、0.5wt %?
0.7界1:%的十八硫醇、7.8￥1:%?1(^1:%的磷酸鋅、余量為水泥。
[0016]作為優(yōu)選，步驟D中，第五鉆孔和第六鉆孔內(nèi)的鋼管的支撐壓力保持在0.4MPa?
0.6MPa，第七鉆孔內(nèi)的鋼管的支撐壓力保持在0.8MPa?IMPa。
[0017]采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于:本發(fā)明通過改變巷道工作面的爆破方式，爆破后在工作面上形成一個緩沖沖擊地壓的緩沖層，并通過對于緩沖層的灌漿和支撐，實(shí)現(xiàn)了對于緩沖層的固定。在長期使用過程中，緩沖層可以逐漸對內(nèi)部釋放的沖擊能量進(jìn)行長期的吸收緩沖，從而提高了對于沖擊地壓的防治效果。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，包括如下步驟:
[0020]A、在高應(yīng)力區(qū)域的掘進(jìn)工作面進(jìn)行鉆孔探測，確定沖擊地壓防治區(qū)域；
[0021]B、在沖擊地壓防治區(qū)域進(jìn)行鉆孔卸壓，鉆孔位置沿著巷道布置;每個鉆孔位置上布置兩組鉆孔，兩組鉆孔包括第一鉆孔組和第二鉆孔組，第一鉆孔組包括第一鉆孔、第二鉆孔、第三鉆孔和第四鉆孔，第一鉆孔垂直于工作面鉆探，第二鉆孔與第一鉆孔的夾角為45°，第三鉆孔與第一鉆孔的夾角為65°，第二鉆孔與第三鉆孔的夾角為103°，第二鉆孔與第三鉆孔的末端與第一鉆孔的末端相連通，第四鉆孔平行于第一鉆孔，第四鉆孔與第二鉆孔和第三鉆孔的距離相等;第二鉆孔組包括第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔，第五鉆孔和第六鉆孔垂直于工作面鉆探，第七鉆孔與工作面的夾角為125°，第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔與工作面的接觸點(diǎn)組成正三角形;所述第一鉆孔的深度為4.5m，直徑為135mm;第二鉆孔的深度為3m，直徑為90mm;第三鉆孔的深度為5.5m，直徑為75mm;第四鉆孔的深度為7m，直徑為80mm;第二鉆孔和第三鉆孔內(nèi)的雷管間隔布置，每個雷管之間的間隔為0.25m。所述第五鉆孔和第六鉆孔的深度為2.5m，直徑為230mm，第七鉆孔的深度為3m，直徑為200mm。
[0022]C、在第二鉆孔和第三鉆孔內(nèi)設(shè)置雷管，在第四鉆孔內(nèi)灌注固化漿液，將巷道內(nèi)的鉆孔位置按照位置順序進(jìn)行單雙號標(biāo)注，采用兩次爆破進(jìn)行卸壓，單號鉆孔位置進(jìn)行一次爆破，然后雙號標(biāo)注位置進(jìn)行第二次爆破;固化漿液包括以下組分，
[0023]3wt %?5wt %的聚丙稀酸酯、5wt %?7wt %的娃油、I.5wt %?2wt %的5_乙基噻吩-2-甲醛、3.5wt %?4wt %的丁酸異戊酯、0.2wt %?0.25wt %的四乙基鉛、0.5wt %?
0.7界1:%的十八硫醇、7.8￥1:%?1(^1:%的磷酸鋅、余量為水泥。
[0024]D、爆破后使用鋼管頂部插入第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔，鋼管底部支撐在底面上，位于每個第二鉆孔組內(nèi)的鋼管之間連接加強(qiáng)筋；第五鉆孔和第六鉆孔內(nèi)的鋼管的支撐壓力保持在0.4MPa?0.6MPa，第七鉆孔內(nèi)的鋼管的支撐壓力保持在0.8MPa?IMPa。
[0025]E、隨著巷道的掘進(jìn)，對上述A-D步驟進(jìn)行循環(huán)施工，每次施工距離為30m。
[0026]使用【背景技術(shù)】中引用的施工方法與上述實(shí)施例中提供的施工方法進(jìn)行多次施工對比，在施工完畢半年后進(jìn)行觀測，每百米的爆裂點(diǎn)在【背景技術(shù)】提供的施工方法進(jìn)行施工的巷道內(nèi)為20?30個，在上述實(shí)施例提供的施工方法進(jìn)行施工的巷道內(nèi)均保持在了 5個以內(nèi)。
[0027]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，其特征在于包括如下步驟: A、在高應(yīng)力區(qū)域的掘進(jìn)工作面進(jìn)行鉆孔探測，確定沖擊地壓防治區(qū)域； B、在沖擊地壓防治區(qū)域進(jìn)行鉆孔卸壓，鉆孔位置沿著巷道布置;每個鉆孔位置上布置兩組鉆孔，兩組鉆孔包括第一鉆孔組和第二鉆孔組，第一鉆孔組包括第一鉆孔、第二鉆孔、第三鉆孔和第四鉆孔，第一鉆孔垂直于工作面鉆探，第二鉆孔與第一鉆孔的夾角為40°?50°，第三鉆孔與第一鉆孔的夾角為60°?70°，第二鉆孔與第三鉆孔的夾角為100°?110°，第二鉆孔與第三鉆孔的末端與第一鉆孔的末端相連通，第四鉆孔平行于第一鉆孔，第四鉆孔與第二鉆孔和第三鉆孔的距離相等;第二鉆孔組包括第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔，第五鉆孔和第六鉆孔垂直于工作面鉆探，第七鉆孔與工作面的夾角為120°?135°，第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔與工作面的接觸點(diǎn)組成三角形； C、在第二鉆孔和第三鉆孔內(nèi)設(shè)置雷管，在第四鉆孔內(nèi)灌注固化漿液，將巷道內(nèi)的鉆孔位置按照位置順序進(jìn)行單雙號標(biāo)注，采用兩次爆破進(jìn)行卸壓，單號鉆孔位置進(jìn)行一次爆破，然后雙號標(biāo)注位置進(jìn)行第二次爆破； D、爆破后使用鋼管頂部插入第五鉆孔、第六鉆孔和第七鉆孔，鋼管底部支撐在底面上，位于每個第二鉆孔組內(nèi)的鋼管之間連接加強(qiáng)筋； E、隨著巷道的掘進(jìn)，對上述A-D步驟進(jìn)行循環(huán)施工，每次施工距離為25m?40m。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，其特征在于:所述第一鉆孔的深度為4.5m，直徑為135mm;第二鉆孔的深度為3m，直徑為90mm;第三鉆孔的深度為5.5m，直徑為75mm;第四鉆孔的深度為7m，直徑為80mm;第二鉆孔和第三鉆孔內(nèi)的雷管間隔布置，每個雷管之間的間隔為0.25m。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，其特征在于:所述第五鉆孔和第六鉆孔的深度為2.5m，直徑為230mm，第七鉆孔的深度為3m，直徑為200mmo4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，其特征在于:步驟C中，固化漿液包括以下組分， 3?^%?5*1:%的聚丙稀酸酯、5￥1:%?7￥1:%的娃油、1.5*1:%?2￥1:%的5-乙基噻吩-2-甲酸、3.5wt %?4wt %的丁酸異戊酯、0.2wt %?0.25wt%的四乙基鉛、0.5wt %?0.7wt%的十八硫醇、7.8wt %?1wt %的磷酸鋅、余量為水泥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦高應(yīng)力區(qū)域巷道掘進(jìn)工作面沖擊地壓防治方法，其特征在于:步驟D中，第五鉆孔和第六鉆孔內(nèi)的鋼管的支撐壓力保持在0.4MPa?0.6MPa，第七鉆孔內(nèi)的鋼管的支撐壓力保持在0.8MPa?IMPa。
【文檔編號】E21D9/00GK105863647SQ201610197353
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月28日
【發(fā)明人】蘭天偉, 張宏偉, 韓軍, 李勝, 宋衛(wèi)華
【申請人】遼寧工程技術(shù)大學(xué)