一种用于特厚煤层分层综放开采的煤体卸压增透防冲、防突方法

摘要

本发明属于采煤技术领域，公共了一种用于特厚煤层分层综放开采的煤体卸压增透防冲、防突方法，以解决现有技术中开采工作面的的防冲、防突中的问题，该方法包括对A、分层后的每个分层工作面进、回风超前工作面开帮线150m进行爆破预卸压；B、对该煤层工作面底煤沿工作面开帮线煤帮进行爆破卸压；C、采取卸压爆破措施后，对措施效果应进行检验，检验各项指标低于危险临界值，分析无危险后方准生产等步骤。该方法不但对本分层起到了全面有效的卸压防冲、防突作用，同时爆破产生的大量裂隙增大了煤层的透气性，改变了煤的物理力学性质和应力分布，从而对下分层开采也起到了很好的解放保护作用，有效地防止冲击地压和突出事故的发生。

说明书

技术领域

本发明涉及采煤技术领域，具体涉及一种用于特厚煤层分层综放开采的煤体卸压增透防冲、防突方法。

背景技术

冲击地压是在高应力作用下，煤矿井巷或工作面周围煤（岩）体由于弹性变形能的瞬时释放而产生的突然、剧烈破坏的动力现象，常伴有煤（岩）体瞬间位移、抛出、巨响及气浪等。煤与瓦斯（二氧化碳）突出是指在地应力和瓦斯的共同作用下，突然从煤岩体内向采掘空间喷出大量煤与瓦斯（二氧化碳）的异常动力现象，是一种特殊的瓦斯涌出现象。冲击地压及煤与瓦斯（二氧化碳）突出均有巨大的破坏性，常常摧毁采掘空间、损坏机电设备、破坏通风设施、瘫痪通风系统、窒息作业人员、引起煤尘瓦斯爆炸，并造成重大人员伤亡，给矿井安全高效生产造成极大影响。

在冲击地压和煤与瓦斯（二氧化碳）突出双重灾害矿井，冲击地压的发生容易诱发煤与瓦斯（二氧化碳）突出，而两者叠加作用将导致更大的矿井灾难。为保证安全高效生产，需综合考虑采取相应的防冲、防突措施防止灾害发生。

分层综放开采是特厚煤层，特别是急倾斜特厚煤层开采的主要方法，而分层开采必然留有较厚的底煤，这给冲击地压和煤与瓦斯（二氧化碳）突出防治都带来诸多不利因素。随着该类矿井开采深度的逐年增加，应力的逐渐增大，煤体的封闭性增强，矿井开采发生冲击地压或突出事故的危险性大大增加，给矿井安全高效生产带来严重威胁。因此对特厚煤层，特别是急倾斜特厚煤层分层综放开采工作面的防冲、防突技术进一步深入研究非常必要。目前，国内外针对此类防冲、防突的爆破卸压主要集中在进、回风巷及其顶板、底板上，而对整体工作面底煤的全面卸压增透技术研究较少，方法不多，且存在参数不合理、效果欠佳等问题，不能有效解决底煤应力过高，瓦斯逸散性差，冲击或突出危险性大的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术特厚煤层分层综采放顶煤开采工作面的的防冲、防突中存在的问题，提供了一种设计合理、能有效防止冲击地压和突出事故的用于特厚煤层分层综放开采的煤体卸压增透防冲、防突方法。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于特厚煤层分层综放开采的煤体卸压增透防冲、防突方法，包括以下步骤：

A、对分层后的每个分层工作面进、回风超前工作面开帮线150m进行爆破预卸压；

B、对该煤层工作面底煤沿工作面开帮线进行爆破卸压：

1）在该煤层工作面割煤结束后，沿工作面开帮线间隔3～5m在其底角施工一个爆破卸压孔，每个爆破卸压孔沿着工作面推进方向前下方施工，爆破卸压孔与工作面推进方向在垂直面上呈-45°夹角，爆破卸压孔的孔深8m，孔径42mm，装药长度4.8m，装药量4.8kg，封泥长度3m；

2）每个爆破卸压孔中装入2个煤矿用毫秒延期电雷管，爆破卸压孔采用孔内并联、孔间串联的联线方式，并采用专用起爆器起爆，一次最多起爆5孔；

3）工作面每向前推采3～5m，沿工作面开帮线进行一次底煤爆破卸压；

C、采取卸压爆破措施后，对措施效果应进行检验，检验各项指标低于危险临界值，分析无危险后方准生产；

D、在生产过程中仍需加强区域、局部冲击地压和突出危险性监测检验，当出现危险性增高时要及时分析原因，调整爆破卸压参数或采用综合防治措施，确保防治措施有效。

进一步地，步骤A中工作面进、回风超前工作面开帮线爆破卸压距离不低于150m。

进一步地，步骤B中，沿工作面开帮线每间隔3-5m在其底角施工一个爆破卸压孔。

进一步地，步骤B爆破卸压钻孔的间距依据煤体坚硬系数等物理力学性质、冲击危险性预测评价、突出危险性预测及效果检验、防冲防突监测分析、顶煤易放性等因素确定。

进一步地，步骤B中对于无危险且顶煤易放区域可以增大爆破卸压孔的间距或可以不做爆破卸压孔。

进一步地，步骤B中爆破卸压孔的爆破点距放炮及警戒地点的直线距离不得小于300m，爆破后须等待30分钟，检查确认安全后人员方可进入进行下一步作业。

本发明所提供的一种用于特厚煤层分层综放开采的煤体卸压增透防冲、防突方法，可用于防治冲击地压及煤与瓦斯（二氧化碳）突出。

由于目前矿井开采深度加深，冲击地压日趋严重，在冲击地压及煤与瓦斯（二氧化碳）突出双重灾害矿井，冲击地压的发生容易诱发煤与瓦斯（二氧化碳）突出，两者叠加作用将导致更大的矿井灾难。而本发明所提供的防治方法，在综合进、回风巷卸压技术基础上，对工作面整体进行深孔爆破卸压能有效地降低特厚煤层分层开采工作面底煤的集中应力，不但对本分层起到全面有效的卸压防冲、防突作用，而且对下分层开采也起到了很好的卸压解放保护作用。爆破产生的大量裂隙增大了煤层的透气性，更有利于突出煤层高压气体的逸出和抽放。爆破同时改变了煤的物理力学性质，从而有效地预防冲击地压及突出事故的发生。

附图说明

图1为工作面进、回风巷超前卸压爆破孔布置示意图；

图2为工作面进、回风巷超前卸压爆破孔剖面示意图；

图3为工作面开帮线卸压爆破孔平面布置示意图；

图4为工作面开帮线卸压爆破孔A—B剖面示意图；

图5为工作面开帮线卸压爆破孔C—C剖面示意图。

附图标记含义如下：1.进风巷；2.回风巷；3.工作面开帮线（煤帮）；4.实体煤；5.采空区；6.工作面综采液压支架；7.进风巷超前底煤爆破卸压孔；8.回风巷超前底煤爆破卸压孔；9.工作面爆破卸压孔(工作面开帮线煤体爆破卸压孔)；10.前部刮板输送机；11.后部刮板输送机；12.本分层已爆煤体爆破卸压孔；13.上分层煤体爆破卸压孔；14.上分层采空区；15.煤层底板；16.煤层顶板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1-2所示，一种用于特厚煤层分层综放开采的煤体卸压增透防冲、防突方法，A、对分层后的每个分层工作面进、回风超前工作面开帮线150m进行爆破预卸压。

B、对该煤层工作面底煤沿工作面开帮线3进行爆破卸压。

如图3～4所示，1）在该煤层工作面割煤结束后，沿工作面开帮线3每间隔3～5m在其底角施工一个爆破卸压孔9，每个爆破卸压孔9沿着工作面推进方向前下方施工，爆破卸压孔9与工作面推进方向垂直面上呈-45°夹角，爆破卸压孔9的孔深8m，孔径42mm，装药长度4.8m，装药量4.8kg，封泥长度3m。对于无危险且顶煤易放区域可以增大爆破卸压孔（9）的间距或可以不做爆破卸压孔9。爆破时爆破点距放炮及警戒地点的直线距离不得小于300m，爆破后须等待30分钟，检查确认安全后人员方可进入进行下一步作业。

2）每个爆破卸压孔（9）中装入2个煤矿用毫秒延期电雷管，爆破卸压孔（9）采用孔内并联、孔间串联的联线方式，并用专用起爆器起爆，一次最多起爆5孔；

3）综采工作面每向前推采3～5m，沿工作面开帮线3进行一次底煤爆破卸压。

C、采取卸压爆破措施后，对措施效果应进行检验，检验各项指标低于危险临界值，分析无危险后方准生产。

D、在生产过程中仍需加强区域、局部冲击地压和突出危险性监测检验，当出现危险性增高时要及时分析原因，调整爆破卸压参数或采用综合防治措施，确保防治措施有效。

如图5所示，对分层开采的煤层均采取全面的底煤爆破卸压工程。