冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法技术

本发明专利技术涉及煤矿开采技术领域，提供一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，包括：确定卸压钻孔的位置，根据现场应力测试结果确定巷道煤柱的卸压钻孔的打孔位置；开挖钻场，在巷道煤柱的前方或侧方开挖钻场；钻卸压钻孔，通过位于钻场内的定向钻机在打孔位置沿巷道的平行方向钻卸压钻孔；对卸压钻孔进行压裂，采用后退式水力压裂的方式对卸压钻孔进行压裂。根据现场应力测试结果确定巷道煤柱的卸压钻孔的位置，并利用水力压裂的方式可以提高卸压效果，消除卸压对支护的干扰，发挥钻孔和压裂复合卸压作用，大幅提高卸压效果，降低煤柱载荷和钻孔卸压对支护区煤岩体损伤，解决冲击地压巷道煤柱卸压与支护之间的矛盾，有效保证巷道煤柱的稳定性。道煤柱的稳定性。道煤柱的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，尤其涉及一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法。

技术介绍

[0002]在工作面回采影响下，冲击地压巷道护巷煤柱受侧向支承应力集中作用，造成煤柱内大量弹性能聚集，引发煤体发生冲击破坏与失稳。为提高冲击地压巷道煤柱的稳定性，多采用钻孔卸压与锚杆支护共同控制。
[0003]冲击地压巷道煤柱采用卸压与锚杆或锚索支护时，由于两者都在煤柱中实施，卸压与支护相互干扰。采用传统钻孔卸压时，卸压孔平行锚杆或锚索布置，虽然钻孔为周围煤体提供变形破坏空间，降低了煤体能量的聚集。但是，由于钻孔孔径有限，硬煤条件下孔壁难以及时塌落，卸压作用有限；并且钻孔平行于锚杆或锚索布置，钻孔会破坏锚杆或锚索支护区煤体，冲击作用下造成锚杆或锚索托板后及周围煤体松动、破坏与掉落，造成托板不能紧贴煤壁，加速破坏支护区煤体完整性，引发锚杆或锚索支护系统失效，造成煤柱失稳破坏。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，用以解决现有技术中传统钻孔卸压孔径有限，卸压效果不明显；且钻孔平行于锚杆或锚索布置，长期冲击作用下，钻孔诱发、加速破坏支护区煤体完整性，引发锚杆或锚索支护系统失效，造成煤柱失稳破坏的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，包括：
[0006]确定卸压钻孔的位置，根据现场应力测试结果确定巷道煤柱的卸压钻孔的打孔位置；
[0007]开挖钻场，在所述巷道煤柱的前方或侧方开挖钻场；
[0008]钻所述卸压钻孔，通过位于所述钻场内的定向钻机在所述打孔位置沿巷道的平行方向钻所述卸压钻孔；
[0009]对所述卸压钻孔进行压裂，采用后退式水力压裂的方式对卸压钻孔进行压裂。
[0010]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，所述巷道煤柱的两侧采用锚杆或锚索进行支护。
[0011]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，所述确定卸压钻孔的位置，包括：
[0012]测量巷道煤柱宽度方向上的不同深度的应力值；
[0013]确定所述巷道煤柱的应力峰值区域；
[0014]在所述应力峰值区域内设置所述打孔位置。
[0015]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，所述测量巷道煤柱
宽度方向上的不同深度的应力值，包括：
[0016]在第一工作面和第二工作面的回采初期，在所述巷道煤柱靠近第一回采巷道和第二回采巷道的位置分别布置至少两组不同深度的钻孔；
[0017]在各个所述钻孔内设置应力计，各个所述应力计检测各个所述钻孔底部位置的应力值。
[0018]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，还包括：
[0019]沿垂直于所述卸压钻孔的方向对所述卸压钻孔的塌孔位置处的破碎煤体进行加固。
[0020]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，所述打孔位置与所述巷道煤柱上的锚杆位置重合或接近时，调整所述打孔位置至与其相邻的两个竖向锚杆或锚索的中间位置处。
[0021]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，所述采用后退式水力压裂的方式对卸压钻孔进行压裂，包括：
[0022]通过水力压裂装置的注水杆将封孔器送到压裂位置；
[0023]通过水力压裂装置的高压泵向所述封孔器注水实现封孔；
[0024]通过所述注水杆及所述封孔器的孔眼向所述压裂位置进行注水、使压裂位置处的煤体形成裂缝网。
[0025]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，沿所述卸压钻孔的方向，所述巷道煤柱上设置有多个所述压裂位置，沿所述卸压钻孔的尾端至头端的方向，依次对多个所述压裂位置进行压裂。
[0026]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，所述沿垂直于所述卸压钻孔的方向对所述卸压钻孔的塌孔位置处的破碎煤体进行加固，包括：
[0027]所述定向钻机的钻杆后退远离所述塌孔位置；
[0028]沿垂直于所述卸压钻孔的方向打设注浆孔，所述注浆孔的深度为煤壁到破碎区；
[0029]向所述注浆孔内注入加固剂。
[0030]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，当第一工作面回采时的巷道煤柱的应力峰值区域与第二工作面回采时的巷道煤柱的应力峰值区域重合时，在所述巷道煤柱上设置一个所述卸压钻孔。
[0031]本专利技术提供的冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，根据现场应力测试结果确定巷道煤柱的卸压钻孔的位置，以科学合理布置卸压钻孔，并利用水力压裂的方式可以提高卸压效果，消除卸压对支护的干扰，充分发挥钻孔和压裂复合卸压作用，实现及时和充分卸压，大幅提高卸压效果，降低煤柱载荷，降低钻孔卸压对支护区煤岩体损伤，解决冲击地压巷道护巷煤柱卸压与支护之间的矛盾，有效保证了巷道煤柱的稳定性。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033]图1是本专利技术提供的卸压钻孔布置的水平剖面图；
[0034]图2是本专利技术提供的巷道煤柱的竖向剖视图；
[0035]图3是本专利技术提供的水力压裂装置的示意图；
[0036]图4是本专利技术提供的封孔器的示意图；
[0037]图5是本专利技术提供的冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法的流程图。
[0038]附图标记：
[0039]1、巷道煤柱；2、第一工作面；3、第二工作面；
[0040]4、第一巷道；5、第二巷道；6、锚杆；
[0041]7、第一卸压钻孔；8、第二卸压钻孔；9、破碎区；
[0042]10、压裂位置； 11、钻场； 12、注水装置；
[0043]13、注水杆； 14、封孔器； 15、孔眼；
[0044]16、注浆孔；17、第一曲线；18、第二曲线。
具体实施方式
[0045]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]下面结合图1至图5描述本专利技术的冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法。
[0047]如图1和图5所示，本专利技术提供的一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，可以包括步骤：
[0048]确定卸压钻孔的位置，根据现场应力测试结果确定巷道煤柱1的卸压钻孔的打孔位置；
[0049]开挖钻场11，在巷道煤柱1的前方或侧方开挖钻场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，其特征在于，包括：确定卸压钻孔的位置，根据现场应力测试结果确定巷道煤柱的卸压钻孔的打孔位置；开挖钻场，在所述巷道煤柱的前方或侧方开挖钻场；钻所述卸压钻孔，通过位于所述钻场内的定向钻机在所述打孔位置沿巷道的平行方向钻所述卸压钻孔；对所述卸压钻孔进行压裂，采用后退式水力压裂的方式对卸压钻孔进行压裂。2.根据权利要求1所述的冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，其特征在于，所述巷道煤柱的两侧采用锚杆或锚索进行支护。3.根据权利要求1所述的冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，其特征在于，所述确定卸压钻孔的位置，包括：测量巷道煤柱宽度方向上的不同深度的应力值；确定所述巷道煤柱的应力峰值区域；在所述应力峰值区域内设置所述打孔位置。4.根据权利要求3所述的冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，其特征在于，所述测量巷道煤柱宽度方向上的不同深度的应力值，包括：在第一工作面和第二工作面的回采初期，在所述巷道煤柱靠近第一回采巷道和第二回采巷道的位置分别布置至少两组不同深度的钻孔；在各个所述钻孔内设置应力计，各个所述应力计检测各个所述钻孔底部位置的应力值。5.根据权利要求1所述的冲击地压巷道煤柱的稳定性控制方法，其特征在于，还包括：沿垂直于所述卸压钻孔的方向对所述卸压钻孔的塌孔位置处的破碎煤体进行加固。6.根据权利要求2所述的冲击地压巷道...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，吴拥政，冯友良，任硕，付玉凯，郝登云，孙卓越，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：