本技术介绍了一种用于冲击地压煤层的深部割缝卸压技术,旨在有效预防煤矿冲击地压事故。该方法包括精确确定卸压区域、设定卸压钻孔施工参数,并依据煤体强度和冲击危险区域特性,优化钻孔布局。通过科学割缝和卸压,显著降低煤层冲击地压风险,保障矿工安全,提高煤矿开采效率。
背景技术
冲击地压是一种典型的矿山动力现象,具有极大的危害性。这种动力现象瞬间将聚积在煤岩体中的大量弹性变形能以急剧、猛烈的形式释放,造成煤岩体破坏并产生强烈震动,动力将破碎煤岩抛向井巷采掘空间,发出强烈声响,造成设备损坏、井巷破坏以及人员伤亡等。截至2021年我国生产矿井中鉴定确认冲击地压矿井为144个,至少涉及195个主采煤层,冲击地压矿井的煤炭产量占我国煤炭总产量约12%,冲击地压已经成为制约我们深部煤炭资源安全高效开采主要制约因素。
目前针对具有冲击地压危险的煤层,卸压防治方法以煤体大直径钻孔卸压、煤层注水、煤体卸压爆破为主。煤层注水卸压解危时效差、煤体卸压爆破具有安全隐患,而煤体大直径钻孔卸压由于其施工的简便性已经冲击地压煤层主要的卸压解危技术方式。煤体大直径钻孔卸压钻孔间距越小、钻孔直径越大,效果越好。然而,由于煤体大直径钻孔卸压的孔径由浅至深保持不变,高密度、大直径钻孔往往对巷帮浅部煤体造成破坏,造成巷道帮部锚杆支护系统失效,加剧了巷道围岩的变形,影响巷道的正常使用。由矿压理论可知,巷道帮部浅部煤体处于塑性状态,不具备积聚弹性应变能的条件,而深部煤体是处于高应力且积聚弹性能的区域,如何能够减小巷帮浅部煤体的卸压密度与强度,同时增大深部煤体的卸压范围与强度,是亟待解决的难题。
实现思路