[发明专利]一种坚硬煤层顶板时空协同控制弱化方法

权利要求书

1.一种坚硬煤层顶板时空协同控制弱化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

超前钻孔：在回风巷道(1)顶板上沿煤层工作面(8)推进方向顺序钻取若干个超前弱化致裂钻孔组(10)，超前弱化致裂钻孔穿过直接顶(2)达到老顶(3)，每个超前弱化致裂钻孔组(10)均包括沿煤层工作面(8)推进方向依次布置的第一排致裂钻孔(4)、第二排致裂钻孔(5)和第三排致裂钻孔(6)，第一排致裂钻孔(4)、第二排致裂钻孔(5)和第三排致裂钻孔(6)均朝采空区(9)方向倾斜，第一排致裂钻孔(4)倾斜角度为α，第二排致裂钻孔(5)倾斜角度为β，第三排致裂钻孔(6)倾斜角度为γ，α<β<γ；

逐级弱化致裂：当煤层工作面(8)向前推进到超前弱化致裂钻孔组(10)的位置时，依次向第一排致裂钻孔(4)、第二排致裂钻孔(5)和第三排致裂钻孔(6)内填装静态破碎剂药卷(7)，在静态破碎剂药卷(7)作用下，实现超前弱化致裂钻孔组(10)周围岩层的逐级致裂弱化，进而实现回风巷道(1)顶板的断裂跨落；

逐级弱化致裂步骤中，填装静态破碎剂药卷(7)时，先填装第一排致裂钻孔(4)，等第一排致裂钻孔(4)内静态破碎剂药卷(7)反应时间达到t₁时再填装第二排致裂钻孔(5)，等第二排致裂钻孔(5)内静态破碎剂药卷(7)反应时间达到t₁时再填装第三排致裂钻孔(6)，t₁小于钻孔内静态破碎剂药卷膨胀应力值到达峰值时所需的时间，其中，对于春季和秋季型静态破碎剂药卷，t₁范围为1～1.2h，对于夏季型静态破碎剂药卷，t₁范围为2～2.5h，对于冬季型静态破碎剂药卷，t₁范围为0.3～0.5h。

2.根据权利要求1所述的一种坚硬煤层顶板时空协同控制弱化方法，其特征在于：超前钻孔步骤中，相邻两个超前弱化致裂钻孔组(10)间的间距为1～1.2m；第一排致裂钻孔(4)、第二排致裂钻孔(5)和第三排致裂钻孔(6)间的间距为1～1.2m；第一排致裂钻孔(4)、第二排致裂钻孔(5)和第三排致裂钻孔(6)的孔径均为40～60mm、孔深均为2～3m、孔间距为0.5～0.8m。

3.根据权利要求1所述的一种坚硬煤层顶板时空协同控制弱化方法，其特征在于：超前钻孔步骤中，α为30°，β为45°，γ为60°。