[发明专利]一种煤矿冲击地压井上下超前预控方法

权利要求书

1.一种煤矿冲击地压井上下超前预控方法，其特征在于：包括以下步骤，

S100～煤层开采前，在煤层及其顶底板中钻孔取芯，测定煤岩体的冲击倾向性，根据测定结果将其冲击倾向性分为无冲击、弱冲击、冲击以及强冲击四个档次；

S200～若测定结果为无冲击，则无需进行控制，若测定结果为弱冲击及以上，则依据下述步骤确定冲击强度及控制技术方法；

S300～自工作面地表垂直向下至煤层打垂直钻孔，取各煤岩层岩芯并对其力学性能进行测算，测定各煤岩层抗压强度、抗拉强度、抗压强度、容重、厚度、弹性模量以及泊松比；

S400～基于上述测定的煤岩层物理力学性能参数及工作面开采地质条件，建立数值模拟模型，模型依据工作面开采条件1:1进行建立，模拟并记录工作面开采过程中上覆岩层破断的能量释放强度；

S500～若模拟得到某岩层的破断能量达到1*10⁶J以上，则记录该岩层的层位及岩层破断的位置；

S600～采用地面压裂工艺，即自地面向下打压裂井至该岩层位置进行压裂，压裂位置位于上述记录岩层破断位置与工作面开切眼之内；

S700～地面压裂后，采用可控冲击波成套装备，在压裂钻井内进行二次冲击振动，扩大压裂范围；

S800～井下范围内，在工作面超前巷道顶板间隔一定距离倾斜向上打钻孔进行水力压裂工作，自此，完成所有控制技术作业。

2.根据权利要求1所述的煤矿冲击地压井上下超前预控方法，其特征在于：所述的步骤S600中，当模拟得到岩层释放的能量在10⁶~10⁷J之间，地面压裂时采用垂直井进行压裂；当模拟得到岩层释放的能量在10⁷J以上，地面压裂时采用水平井进行压裂，水平井水平段延伸方向应平行于工作面开采方向；当模拟得到岩层释放的能量在10⁸J以上，地面采用水平井进行压裂时，水平井水平段的长度应不小于岩层破断位置至工作面开切眼距离的1/3。

3.根据权利要求2所述的煤矿冲击地压井上下超前预控方法，其特征在于：所述的步骤S600中，井下压裂时，钻孔间隔距离与模拟得到岩层释放能量强度有关，若岩层释放能量强度在10⁶~10⁷J之间，钻孔间距取40~50m，钻孔长度取20~30m；若模拟得到岩层释放的能量在10⁷J以上，钻孔间距取30~35m，钻孔长度取40~50m；钻孔与巷道顶板平面的角度θ为60~80°。