[发明专利]一种煤层爆破卸压效果评价方法

说明书

一种煤层爆破卸压效果评价方法，包括布置微震传感器，计算爆破孔微震事件能量，确定判断准则等步骤。本发明可操作性高，精度高，结果可靠，解决了爆破效果难以进行定量评估的难题。

技术领域

本发明涉及一种煤层爆破卸压效果评价方法。

背景技术

冲击地压是煤矿井下发生的一种由于煤岩体在采掘活动中集聚的弹性能量突然释放而导致煤岩体瞬间抛出、巷道破坏甚至人员伤亡的动力灾害。

冲击地压是煤矿开采面临的主要灾害之一。随着煤矿开采深度的不断增加，冲击地压灾害以及由此引起的一系列事故如瓦斯、突水及矿震等等也变得越来越严重和普遍。当前煤层爆破卸压是冲击地压防治与解危的常用方法，相对于煤层大直径卸压等手段，具有卸压范围大、见效快等优点。但目前对煤层爆破卸压的效果缺少有效的评价方法，导致对危险区域的冲击危险是否解除难以判定，同时也给爆破参数的合理设计带来困难。

发明内容

本发明提供了一种煤层爆破卸压效果评价方法。

本发明采用的技术方案如下：

煤层爆破卸压效果评价方法，包括如下步骤：

(a)在煤矿井下布置微震监测系统及若干微震传感器；

(b)在采动影响范围外，布置3-6个煤层爆破孔作为测试孔，测试孔与实施爆破的卸压孔的参数保持一致；

(c)对测试孔实施爆破，爆破完后，通过微震监测系统获得爆破事件的位置信息，当微震监测系统定位坐标与测试孔实际坐标的水平定位误差平均值不大于10m，垂直定位误差平均值不大于20m，则认为定位精度满足监测要求，否则修改波速模型，直到满足要求；

(d)在定位精度满足监测要求情况下，将微震监测系统定位坐标与测试孔实际坐标最接近的值作为微震监测系统定位坐标的最终值，由此获得了测试孔的定位坐标；然后通过微震监测系统分别获得测试孔震动事件释放的能量，计算全部测试孔震动事件的能量平均值Eb，该值作为煤层爆破释放能量的标准值：

Eb＝∑Ei/n

式中，Ei表示第i个测试孔震动事件释放的能量，单位J，i＝1，……，n，n为测试孔总数；

(e)采用上述定位方法对煤层爆破卸压事件M进行定位和能量计算；

(f)采用以下公式计算煤层爆破效果的评价指标P：

P＝∑Ej/m＊Eb

式中，m为煤层卸压爆破孔个数，Ej为第j个爆破孔震动事件释放的能量，j＝1，……，m；

(g)采用以下准则评价煤层爆破卸压效果：

P＞k时，爆破满足卸压要求

式中，k值根据爆破位置冲击危险区域的危险等级来确定，冲击危险等级采用综合指数法确定，在无、弱、中等和强冲击危险区域的k值分别取1，2，5和10。

在上述煤层爆破卸压效果评价方法中，当在第j个爆破孔爆破后，在半径小于50m范围的区域内，在30min内发生了其他震动事件Mjl时，则Mjl作为Mj事件的诱发事件，对事件Mjl进行定位和能量计算，第j个爆破孔震动事件释放的能量Ej由以下公式计算，

Ej＝Ejd+∑Ejl

Ejd是第j个爆破孔不考虑诱发事件时的能量，Ejl是第l个诱发事件的能量值，l＝1，……，q，q为诱发事件个数。

在上述煤层爆破卸压效果评价方法中，所述微震传感器包括两种类型，一种是探头式微震传感器，安装在回采巷道内顶板、煤层或底板中；另一种是拾震器式微震传感器，安装在巷道底板上。