[发明专利]一种煤矿永久硐室冲击安全性论证方法

说明书

本发明公开了一种煤矿永久硐室冲击安全性论证方法，包括以下步骤：确定需论证的永久硐室、进行影响因素分析、量化可能影响因素的影响程度及影响范围、量化取值、增量叠加/累积、确定冲击危险判别标准、确定各永久硐室安全等级、确定各永久硐室致灾主控因素、分类监测与防治。本发明基于冲击地压动静载叠加诱冲原理，在永久硐室冲击地压影响因素分析、量化基础上，建立一种各致灾因素影响增量叠加/累积的安全性论证方法，适用于已积累较多监测预警数据的冲击地压矿井永久硐室的安全性论证。

技术领域

本发明涉及一种煤矿永久硐室冲击安全性论证方法，主要用于有冲击地压灾害矿井永久硐室安全性论证，用于指导煤矿永久硐室的防冲工作。

背景技术

《防治煤矿冲击地压细则》第二十八条规定：“开拓巷道不得布置在严重冲击地压煤层中，永久硐室不得布置在冲击地压煤层中。开拓巷道、永久硐室布置达不到以上要求且不具备重新布置条件时，需进行安全性论证。”对于已建成矿井，在实际回采过程中发现冲击显现，因生产系统业已形成，若永久硐室布置在冲击地压煤层中，永久硐室一般不具备重新布置条件，故需要进行永久硐室布置在冲击地压煤层中的安全性论证。本条文为本次细则修订新增内容，针对永久硐室布置在冲击地压煤层中的安全性论证方法尚处于摸索阶段，目前仍借鉴工作面冲击危险性评价方法进行安全性论证，例如综合指数法、可能性指数法和多因素耦合方法。

实际论证中发现以上方法不完全适用于永久硐室的安全性论证，具体来说存在以下几个问题：

1.综合指数法、可能性指数法对于区域性宏观评价效果较好，但采用该方法评价永久硐室时，论证结果明显与现场实际显现不符，造成这一现象的原因是：综合指数法、可能性指数法更多关注的是与采掘活动相关的致灾因素，对于附近采掘活动相对较少的井下永久硐室，多项参数无法选取，导致评价结果失真。

2.其他工作面冲击危险性评价方法大都基于煤岩体应力集中程度与覆岩破断动载影响进行，该类方法用于永久硐室安全性论证时，存在的问题主要有：一是应力集中程度缺乏基于现场实际监测数据分析的量化，指标选取过程中更多考虑的是经验数据，往往导致分析结果与现场实际不相符；二是对于工作面危险性评价，动载影响无需考虑距离因素，采掘活动造成的覆岩破断必然直接影响其下方工作面的危险程度，但井下永久硐室与附近工作面之间一般均设有大巷保护煤柱，工作面采掘活动造成的动载影响需要考虑井下永久硐室与附近工作面之间的距离因素。

3.冲击地压的防治需坚持“区域先行、局部跟进、分区管理、分类防治”的基本原则，永久硐室要实现分区管理、分类防治，首先应明确冲击地压类型以及各永久硐室实际危险程度、致灾主控因素，基于此结果，相关监测与防治措施才能有的放矢。

发明内容

本发明目的在于提供一种煤矿永久硐室冲击安全性论证方法，该方法基于冲击地压动静载叠加诱冲原理，在永久硐室冲击地压影响因素分析、量化基础上，建立一种各致灾因素影响增量叠加的安全性论证方法，适用于已积累较多监测预警数据的冲击地压矿井永久硐室的安全性论证。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种煤矿永久硐室冲击安全性论证方法，包括以下步骤：

步骤1：确定待论证的永久硐室；

步骤2：进行影响因素分析，待分析的因素包括：开采深度、煤岩物理力学性质、地质构造、顶板岩层结构、煤层厚度变化、地应力影响、顶板疏放水、保护煤柱宽度、底煤厚度、巷道交叉、巷道群、采空区影响和远场矿震；根据分析结果确定永久硐室冲击显现可能影响因素，排除影响可能性小的因素；

步骤3：量化可能影响因素的影响程度及影响范围

依据数值模拟、本矿井邻近工作面冲击地压监测数据分析、现场实际显现确定各可能影响因素程度，且有：