一种综放工作面冲击地压与瓦斯治理布置措施巷的方法与流程

1.本发明涉及煤矿开采技术领域，特别涉及一种综放工作面冲击地压与瓦斯治理布置措施巷的方法。


背景技术：

2.海石湾煤矿为冲击地压和煤与 co2 突出矿井。6224-1
工作面位于海石湾煤矿二采区，工作面走向长度337m，倾向宽度 185.5m，开采深度 740m～890m。工作面开采煤二层，煤层厚度约 41.5m，倾角约7
°
，采用倾斜分层、走向长壁后退式综采放顶煤采煤法，全部垮落法管理顶板，6224-1
工作面开采首分层，分层厚度 15～36m，其中机采高度 4m。煤二层具有弱冲击倾向性（动态破坏时间为 400ms、弹性能指数为2.12、冲击能指数为4.55、单轴抗压强度为8.05mpa），顶板具有强冲击倾向性（弯曲能量指数为203kj），底板具有弱冲击倾向性（弯曲能量指数为72.1kj）；6224-1
工作面经冲击危险性评价具有中等冲击危险性（综合指数为0.57）。
3.然而，目前的特厚煤层邻近分层开采，导致不具备从工作面运输巷向岩柱影响区顶板施工深孔爆破防治的技术条件。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本发明提供了一种综放工作面冲击地压与瓦斯治理布置措施巷的方法，能够解决目前的特厚煤层为邻近分层开采，导致不具备从工作面运输巷向岩柱影响区顶板施工深孔爆破防治的技术条件的问题。
5.为了实现上述目的，本发明的技术方案具体如下：一种综放工作面冲击地压与瓦斯治理布置措施巷的方法，包括以下步骤：1）基于6224-1
工作面地质和开采技术条件，从动静载方面分析了所述6224-1
工作面上覆遗留煤岩柱对工作面回采的影响，得出上覆岩柱形成“t”型空间结构导致应力集中，所述6224-1
工作面以及岩柱和两侧采空区悬露顶板垮落将产生较高动载，同时区域岩层协同运动也将产生强动载影响，在岩柱影响区外保护层下沿走向布置专用措施巷，在专用措施巷内向岩柱影响区施工卸压措施和瓦斯治理措施；2）在岩柱影响区外保护层保护范围内沿走向布置专用措施巷，在专用措施巷内向岩柱影响区施工卸压措施，平面上，专用措施巷布置在距工作面回风巷72m的位置，垂面上，专用措施巷布置在工作面机采的层位；3）在专用措施巷布置顺层抽采钻孔，向回风侧施工顺层抽采钻孔，钻孔设计40组，每组5个钻孔，孔径φ113mm，抽采半径≤5m卸压煤层抽采半径≥20m，加强瓦斯抽放，保证工作面在低瓦斯状态下的安全回采。
6.其中，所述步骤1）中，所施工的大直径钻孔孔径为113mm、间距为0.7m，布置方式为上下两排的三花布置，下排开孔位置距底板0.8m，上排开孔位置距底板1.3m，布置在下排两钻孔中间，煤体爆破孔和顶板深孔爆破孔孔径为75mm、每孔装药长度为20m， 3.6kg/m，总装
药量72kg、封孔长度不小于孔深的1/3、每15m施工一组、每组6个孔，为避免残爆现象，采用煤矿许用导爆索引爆。
7.本发明的有益效果是：本发明基于海石湾煤矿6224-1
工作面地质和开采技术条件，在遗留岩柱影响区外布置专用措施巷，并从巷道内向岩柱影响区的煤岩体实施顶板深孔爆破、煤体爆破、顺层抽放钻孔和大直径钻孔的方式，能够有效的降低煤体中的静载应力水平和顶板运动烈度，有利于顺层抽采钻孔施工及瓦斯治理措施的实施，以期为条件类似工作面的冲击地压防治提供参考。该方法的施工，在防治冲击地压方面，措施巷的施工能够便于工作面回采期间对顶板垮落问题的处理，同时层位的选择，可以保证防冲措施的施工更具体和施工至设计区域；在瓦斯治理方面，措施巷的施工布置，能够减少传统工作面进、回风顺槽布置顺层抽采钻孔的施工工程量，在钻孔施工过程中，减少了钻机的频繁搬运，降低了搬运过程中的安全风险，节省了人工消耗，提高了钻孔施工进度，保证了工作面的瓦斯抽放时间，实现了工作面在低瓦斯状态下的安全回采。本发明在专用措施巷内向岩柱影响区施工卸压措施，在层位选择及施工组织优于常规组织设计，节省巷道施工工程量，在专用措施巷布置向回风侧施工顺层抽采钻孔，优化了钻孔抽采设计，减少了钻孔施工时的反复搬运工作，节省了人工消耗，提高了施工进度。本发明布置措施巷施工目的为冲击地压煤层开采前应优先开采保护层，但实际采掘过程中，受到地质构造、层厚变化、采掘布局等因素的影响，保护层中常常遗留有煤柱，形成特殊的空间结构，导致遗留煤柱区的应力较高，下部煤层采掘时，易诱发冲击地压。该方法的施工，在防治冲击地压方面，专用措施巷的施工能够便于工作面回采期间对顶板垮落问题的处理，同时层位的选择，可以保证防冲措施的施工更具体和施工至设计区域，在瓦斯治理方面，措施巷的施工布置，能够减少传统工作面进、回风顺槽布置顺层抽采钻孔的施工工程量，在钻孔施工过程中，减少了钻机的频繁搬运，降低了搬运过程中的安全风险，节省了人工消耗，提高了钻孔施工进度，保证了工作面的瓦斯抽放时间，实现了工作面在低瓦斯状态下的安全回采。
附图说明
8.图1为本发明“t”型空间结构的示意图；图2为本发明专用措施巷的位置示意图；图3为本发明大直径钻孔、煤体爆破孔和顶板深孔爆破孔的布放图。
9.图中，1. 回风巷；2. 专用措施巷；3. 岩柱影响区；4.6213工作面；5. 6223-2
工作面；6. 岩柱；7. 6224-1
工作面；8. 6214工作面；9. 大直径钻孔；10. 煤体爆破孔；11. 顶板深孔爆破孔。
具体实施方式
10.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
11.实施例1如图1-3所示，一种综放工作面冲击地压与瓦斯治理布置措施巷的方法，包括以下
步骤：1）基于6224-1
工作面7地质和开采技术条件，从动静载方面分析了所述6224-1
工作面7上覆遗留煤岩柱6对工作面回采的影响，得出上覆岩柱形成“t”型空间结构导致应力集中，所述6224-1
工作面7以及岩柱6和两侧采空区悬露顶板垮落将产生较高动载，同时区域岩层协同运动也将产生强动载影响，在岩柱影响区3外保护层下沿走向布置专用措施巷2，在专用措施巷2内向岩柱影响区3施工卸压措施和瓦斯治理措施；2）在岩柱影响区3外保护层保护范围内沿走向布置专用措施巷2，在专用措施巷2内向岩柱影响区3施工卸压措施，平面上，专用措施巷2布置在距工作面回风巷1的72m的位置，垂面上，专用措施巷2布置在工作面机采的层位；3）在专用措施巷2布置顺层抽采钻孔，向回风侧施工顺层抽采钻孔，钻孔设计40组，每组5个钻孔，孔径φ113mm，抽采半径为5m,卸压煤层抽采半径为20m，加强瓦斯抽放，保证工作面在低瓦斯状态下的安全回采。
12.其中，所述步骤1）中，所施工的大直径钻孔9孔径为113mm、间距为0.7m，布置方式为上下两排的三花布置，下排开孔位置距底板0.8m，上排开孔位置距底板1.3m，布置在下排两钻孔中间，煤体爆破孔10和顶板深孔爆破孔11孔径为75mm、每孔装药长度为20m， 3.6kg/m，总装药量72kg、封孔长度不小于孔深的1/3、每15m施工一组、每组6个孔，为避免残爆现象，采用煤矿许用导爆索引爆。
13.实施例2如图1-3所示，一种综放工作面冲击地压与瓦斯治理布置措施巷的方法，包括以下步骤：1）基于6224-1
工作面7地质和开采技术条件，从动静载方面分析了所述6224-1
工作面7上覆遗留煤岩柱6对工作面回采的影响，得出上覆岩柱形成“t”型空间结构导致应力集中，所述6224-1
工作面7以及岩柱6和两侧采空区悬露顶板垮落将产生较高动载，同时区域岩层协同运动也将产生强动载影响，在岩柱影响区3外保护层下沿走向布置专用措施巷2，在专用措施巷2内向岩柱影响区3施工卸压措施和瓦斯治理措施；2）在岩柱影响区3外保护层保护范围内沿走向布置专用措施巷2，在专用措施巷2内向岩柱影响区3施工卸压措施，平面上，专用措施巷2布置在距工作面回风巷1的72m的位置，垂面上，专用措施巷2布置在工作面机采的层位；3）在专用措施巷2布置顺层抽采钻孔，向回风侧施工顺层抽采钻孔，钻孔设计40组，每组5个钻孔，孔径φ113mm，抽采半径为3m,卸压煤层抽采半径为25m，加强瓦斯抽放，保证工作面在低瓦斯状态下的安全回采。
14.其中，所述步骤1）中，所施工的大直径钻孔9孔径为113mm、间距为0.7m，布置方式为上下两排的三花布置，下排开孔位置距底板0.8m，上排开孔位置距底板1.3m，布置在下排两钻孔中间，煤体爆破孔10和顶板深孔爆破孔11孔径为75mm、每孔装药长度为20m， 3.6kg/m，总装药量72kg、封孔长度不小于孔深的1/3、每15m施工一组、每组6个孔，为避免残爆现象，采用煤矿许用导爆索引爆。
15.以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。