CN115929305A 审中 一种大巷冲击地压灾害防治方法
技术领域 [0001]本发明涉及冲击地压灾害防治的技术领域,具体而言,涉及一种大巷冲击地压灾害防治方法。 背景技术 [0002]大巷是指在地下采矿时,为采矿提升、运输、通风、排水、动力供应等而掘进的通道。在采区,大巷区域的顶板受冲击地压的影响,工作面推进的影响,具有发生垮落的安全隐患。但是,目前还没有针对大巷的冲击地压灾害防治方法,常规的巷道冲击地压灾害防治方法也不适用于大巷冲击地压灾害的防治。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种大巷冲击地压灾害防治方法,以解决现有技术中存在的大巷具有顶板垮落安全隐患的技术问题。 [0004]本发明提供的大巷冲击地压灾害防治方法,在工作面与大巷区域之间的顶板以及大巷区域的顶板分别设置缓冲带,其中,所述大巷区域包括大巷及相邻大巷之间的巷间保护煤柱。 [0005]本发明提供的大巷冲击地压灾害防治方法,能够产生以下有益效果: [0006]本发明提供的大巷冲击地压灾害防治方法,针对大巷周围开采空间的布局,从工作面至大巷区域,分区域设置多级缓冲带,其中,在工作面与大巷区域之间的顶板设置缓冲带,阻断了冲击地压自工作面顶板向大巷区域顶板的传递,同时也阻断了工作面推进造成的顶板压力变化向大巷区域的顶板传递,极大地削弱了采动影响;而在大巷区域的顶板设置缓冲带,则能够抵御大巷区域位于缓冲带以上的顶板部分的来压,并进一步阻断大巷保护煤柱一侧的来压,所以,本发明提供的大巷冲击地压灾害防治方法,能够阻断工作面顶板及大巷区域顶板缓冲带以上部分的来压,极大地削弱了冲击地压以及采动影响,对大巷形成了比较全面的防护,能够有效预防大巷冲击地压灾害的发生。 [0007]进一步地,所述在工作面与大巷区域之间的顶板设置缓冲带,包括:在大巷保护煤柱靠近所述工作面的一侧的顶板设置第一级缓冲带,和/或,在所述大巷保护煤柱靠近所述大巷区域的一侧的顶板设置第二级缓冲带,其中,所述大巷保护煤柱设置于所述工作面与所述大巷区域之间。 [0008]该技术方案下,第一级缓冲带起到阻断工作面冲击地压以及采动来压向大巷区域传递的作用,第二级缓冲带起到阻断大巷保护煤柱顶板来压向大巷区域传递的作用,并能够进一步阻断工作面冲击地压以及采动来压向大巷区域传递,阻断效果进一步加强,对大巷区域冲击地压灾害的预防作用也进一步加强。 [0009]进一步地,所述在大巷保护煤柱靠近所述工作面的一侧的顶板设置第一级缓冲带的步骤,包括:在所述工作面与所述大巷保护煤柱之间的掘进回撤通道的顶板,施工向上且向所述大巷保护煤柱倾斜的第一钻孔组,且使所述第一钻孔组的钻孔的孔底均位于所述大巷保护煤柱的上方;在所述第一钻孔组的钻孔内实施致裂,形成所述第一级缓冲带; [0010]所述在所述大巷保护煤柱靠近所述大巷区域的一侧的顶板设置第二级缓冲带的步骤,包括:在靠近所述大巷保护煤柱的大巷的顶板,施工向上且向所述大巷保护煤柱倾斜的第二钻孔组,且使所述第二钻孔组的钻孔的孔底均位于所述大巷保护煤柱的上方;在所述第二钻孔组的钻孔内实施致裂,形成所述第二级缓冲带。 [0011]该技术方案下,第一钻孔组的钻孔内致裂形成的裂隙位于大巷保护煤柱的上方,能够阻断工作面一侧的来压向大巷区域传递,同时,大巷保护煤柱还能够对工作面一侧断裂的顶板起到支撑作用,从而能够提高顶板的整体稳定性; [0012]第二钻孔组的钻孔内致裂形成的裂隙也位于大巷保护煤柱的上方,能够阻断大巷保护煤柱一侧的来压向大巷区域传递,同时,大巷保护煤柱还能够对大巷区域一侧断裂的顶板起到支撑作用,从而也能够提高顶板的整体稳定性。 [0013]进一步地,施工所述第一钻孔组的各钻孔时,使所述第一钻孔组的各钻孔沿所述掘进回撤通道的走向均匀排布,且钻孔间距能够使相邻钻孔内致裂形成的裂隙相互贯通; [0014]施工所述第二钻孔组的各钻孔时,使所述第二钻孔组的各钻孔沿靠近所述大巷保护煤柱的大巷的走向均匀排布,且钻孔间距能够使相邻钻孔内致裂形成的裂隙相互贯通。 [0015]该技术方案下,第一级缓冲带的裂隙相互贯通,第二级缓冲带的裂隙相互贯通,均能够保证对来压的阻断效果。 [0016]进一步地,在所述第一钻孔组的钻孔内实施的致裂手段为爆破致裂,和/或,在所述第二钻孔组的钻孔内实施的致裂手段为爆破致裂。 [0017]该技术方案下,爆破致裂的致裂强度大,容易使岩层在目标区域断裂,从而能够保证缓冲带的来压阻断效果。 [0018]进一步地,所述在大巷区域的顶板设置缓冲带的步骤,包括:在采区轨道大巷的顶板,施工第三钻孔组,所述第三钻孔组的钻孔均包括连通的倾斜段和水平段,且使各所述水平段均位于所述大巷区域的上方;在各所述水平段实施致裂,形成第三级缓冲带。 [0019]该技术方案下,第三级缓冲带起到抵御大巷上覆岩层来压的作用,同时进一步阻断大巷保护煤柱上覆岩层来压向大巷区域传递。此外,相对于第一级缓冲带和第二级缓冲带的钻孔的实施,实施包括倾斜段和水平段的钻孔,施工流程更加简单容易。 [0020]进一步地,所述大巷区域包括N个大巷和(N-1)个所述巷间保护煤柱,在各所述巷间保护煤柱靠近大巷的两侧的顶板以及位于中间的(N-2)个大巷的顶板施工所述第三钻孔组的钻孔,且使所述巷间保护煤柱上方的水平段沿对应的巷间保护煤柱的走向延伸,使大巷上方的水平段沿对应的大巷的走向延伸;其中,N为大于等于2的自然数。 [0021]该技术方案下,钻孔沿巷间保护煤柱的走向延伸或沿对应大巷的走向延伸,延伸方向比较规律,从而有利于保证钻空间距,进而有利于实施均匀致裂以保证致裂效果。 [0022]进一步地,在各所述水平段实施的致裂手段为水力压裂。 [0023]该技术方案下,水力压裂能够实现分段致裂,从而能够实现在水平段的多个致裂点实施致裂。 [0024]进一步地,所述缓冲带均设置于顶板的关键层,且致裂点均位于所述关键层的中部以上区域。 [0025]该技术方案下,缓冲带下方的岩层厚度适中,围岩稳定性高,又保证了缓冲带能够有效阻断压力传递。 [0026]进一步地,所述关键层为顶板的基本顶。 附图说明 [0027]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,下面将对实施例或现有技术描述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的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。 [0028]图1为本发明实施例提供的大巷冲击地压灾害防治方法的俯视施工示意图; [0029]图2为本发明实施例提供的大巷冲击地压灾害防治方法的侧视施工示意图。 [0030]附图标记说明: [0031]110-采区回风大巷;120-采区轨道大巷;130-采区运输大巷; [0032]200-大巷保护煤柱; [0033]310-运输顺槽;320-回风顺槽; [0034]400-掘进回撤通道; [0035]500-工作面; [0036]600-采空区; [0037]710-第一级缓冲带;720-第二级缓冲带;730-第三级缓冲带; [0038]810-第一钻孔组;820-第二钻孔组;830-第三钻孔组;840-裂隙; [0039]910-直接顶;920-基本顶。 具体实施方式 [0040]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。 [0041]本实施例提供一种大巷冲击地压灾害防治方法,如图1图2的施工示意图所示,该方法,在工作面500与大巷区域之间的顶板以及大巷区域的顶板分别设置缓冲带,其中,大巷区域包括大巷及相邻大巷之间的巷间保护煤柱。 [0042]本实施例提供的大巷冲击地压灾害防治方法,针对大巷周围开采空间的布局,从工作面500至大巷区域,分区域设置多级缓冲带进行阻断和卸压,其中,在工作面500与大巷区域之间的顶板设置缓冲带,阻断了冲击地压自工作面500顶板向大巷区域顶板的传递,同时也阻断了工作面500推进造成的顶板压力变化向大巷区域的顶板传递,极大地削弱了采动影响;而在大巷区域的顶板设置缓冲带,则能够抵御大巷区域位于缓冲带以上的顶板部分的来压,并进一步阻断大巷保护煤柱200一侧的来压,所以,本实施例提供的大巷冲击地压灾害防治方法,能够阻断工作面500顶板及大巷区域顶板缓冲带以上部分的来压,极大地削弱了冲击地压以及采动影响,对大巷形成了比较全面的防护,能够有效预防大巷冲击地压灾害的发生。 [0043]具体地,本实施例中,大巷区域包括采区回风大巷110、采区轨道大巷120、采区运输大巷130以及两个巷间保护煤柱,且采区轨道大巷120位于采区回风大巷110和采区运输大巷130之间,采区回风大巷110远离工作面500,采区运输大巷130靠近工作面500。当然,在本申请的其他实施例中,大巷的数量不限于上述的三个,大巷的排布方式也不限于上述的排布方式,但均不影响本申请提供的方法的实施。 [0044]具体地,本实施例中,如图1图2所示,在工作面500与大巷区域之间的顶板设置缓冲带,包括:在大巷保护煤柱200靠近工作面500的一侧的顶板设置第一级缓冲带710,在大巷保护煤柱200靠近大巷区域的一侧的顶板设置第二级缓冲带720,其中,大巷保护煤柱200设置于工作面500与大巷区域之间。如此设置,第一级缓冲带710起到阻断工作面500冲击地压以及采动来压向大巷区域传递的作用,第二级缓冲带720起到阻断大巷保护煤柱200顶板来压向大巷区域传递的作用,并能够进一步阻断工作面500冲击地压以及采动来压向大巷区域传递,阻断效果进一步加强,对大巷区域冲击地压灾害的预防作用也进一步加强。 [0045]需要说明的是,在本申请的其他实施例中,当大巷冲击地压灾害安全隐患比较小时,也可以只设置第一级缓冲带710或只设置第二级缓冲带720,其只要能够阻断工作面500一侧的来压即可。 [0046]更具体地,本实施例中,如图2所示,在大巷保护煤柱200靠近工作面500的一侧的顶板设置第一级缓冲带710的步骤,包括:在工作面500与大巷保护煤柱200之间的掘进回撤通道400的顶板,施工向上且向大巷保护煤柱200倾斜的第一钻孔组810,且使第一钻孔组810的钻孔的孔底均位于大巷保护煤柱200的上方;在第一钻孔组810的钻孔内实施致裂,形成第一级缓冲带710。如此设置,第一钻孔组810的钻孔内致裂形成的裂隙840位于大巷保护煤柱200的上方,能够阻断工作面500一侧的来压向大巷区域传递,同时,大巷保护煤柱200还能够对工作面500一侧断裂的顶板起到支撑作用,从而能够提高顶板的整体稳定性。 [0047]具体地,本实施例中,沿运输顺槽310或回风顺槽320的走向,掘进回撤通道400和工作面500分别位于待开采煤炭的两侧,工作面500的后方则为采空区600。在设置第一级缓冲带710之前,需要根据煤层赋存条件、大巷受力情况和冲击地压风险综合判断确定大巷保护煤柱200的尺寸,并根据大巷保护煤柱200的尺寸,确定掘进回撤通道400的位置,且在工作面500距离掘进回撤通道400安全距离时,提前布置掘进回撤通道400。 [0048]更具体地,本实施例中,如图2所示,在大巷保护煤柱200靠近大巷区域的一侧的顶板设置第二级缓冲带720的步骤,包括:在靠近大巷保护煤柱200的大巷的顶板,施工向上且向大巷保护煤柱200倾斜的第二钻孔组820,且使第二钻孔组820的钻孔的孔底均位于大巷保护煤柱200的上方;在第二钻孔组820的钻孔内实施致裂,形成第二级缓冲带720。如此设置,第二钻孔组820的钻孔内致裂形成的裂隙840也位于大巷保护煤柱200的上方,能够阻断大巷保护煤柱200一侧的来压向大巷区域传递,同时,大巷保护煤柱200还能够对大巷区域一侧断裂的顶板起到支撑作用,从而也能够提高顶板的整体稳定性。 [0049]更具体地,本实施例中,靠近大巷保护煤柱200的大巷为采区运输大巷130,所以,本实施例中,在采区运输大巷130施工第二钻孔组820。 [0050]具体地,本实施例中,施工第一钻孔组810的各钻孔时,使第一钻孔组810的各钻孔沿掘进回撤通道400的走向均匀排布,且钻孔间距能够使相邻钻孔内致裂形成的裂隙840相互贯通;施工第二钻孔组820的各钻孔时,使第二钻孔组820的各钻孔沿靠近大巷保护煤柱200的大巷的走向均匀排布,且钻孔间距能够使相邻钻孔内致裂形成的裂隙840相互贯通。此种设置形式下,第一级缓冲带710的裂隙840相互贯通,第二级缓冲带720的裂隙840相互贯通,均能够保证对来压的阻断效果。 [0051]具体地,本实施例中,在第一钻孔组810的钻孔内实施的致裂手段为爆破致裂,在第二钻孔组820的钻孔内实施的致裂手段为爆破致裂。爆破致裂的致裂强度大,容易使岩层在目标区域断裂,从而能够保证缓冲带的来压阻断效果。 [0052]需要说明的是,在本申请的其他实施例中,致裂手段不限于爆破致裂,而是还可以采取其他高强度致裂手段,只要能够使目标岩层在目标区域达到想要的断裂程度即可。当然,形成第一级缓冲带710和第二级缓冲带720的致裂手段也可以不同。 [0053]具体地,本实施例中,在大巷区域的顶板设置缓冲带的步骤,包括:在采区轨道大巷120的顶板,施工第三钻孔组830,第三钻孔组830的钻孔均包括连通的倾斜段和水平段,且使各水平段均位于大巷区域的上方;在各水平段实施致裂,形成第三级缓冲带730。此种设置形式下,第三级缓冲带730起到抵御大巷上覆岩层来压的作用,同时进一步阻断大巷保护煤柱200上覆岩层来压向大巷区域传递。此外,相对于第一级缓冲带710和第二级缓冲带720的钻孔的实施,实施包括倾斜段和水平段的钻孔,施工流程更加简单容易。 [0054]此处需要说明的是,在本申请的其他实施例中,也可以参照第一级缓冲带710和第二级缓冲带720的钻孔的实施方式,只要能够在巷间保护煤柱的上方以及位于中间位置的大巷的上方实施致裂即可。 [0055]更具体地,本实施例中,水平段的间距能够使相邻裂隙840间也相互贯通。如此设置,上覆岩层致裂均匀,阻断来压的效果更好。 [0056]具体地,本实施例中,在各巷间保护煤柱靠近大巷的两侧的顶板以及位于中间的(N-2)个大巷的顶板施工第三钻孔组830的钻孔,且使巷间保护煤柱上方的水平段沿对应的巷间保护煤柱的走向延伸,使大巷上方的水平段沿对应的大巷的走向延伸;其中,N为大于等于2的自然数。如此设置,钻孔沿巷间保护煤柱的走向延伸或沿对应大巷的走向延伸,延伸方向比较规律,从而有利于保证钻空间距,进而有利于实施均匀致裂以保证致裂效果。 [0057]需要说明的是,本实施例中,N为3,但是,在本申请的其他实施例中,N还可以为4等。 [0058]具体地,本实施例中,在各水平段实施的致裂手段为水力压裂。水力压裂能够实现分段致裂,从而能够实现在水平段的多个致裂点实施致裂。 [0059]具体地,本实施例中,缓冲带均设置于顶板的关键层,且致裂点均位于关键层的中部以上区域。如此设置,缓冲带下方的岩层厚度适中,围岩稳定性高,又保证了缓冲带能够有效阻断压力传递。 [0060]具体地,本实施例中,关键层为顶板的基本顶920,其位于直接顶910的上方。 [0061]最后,还需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。 [0062]对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
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