[发明专利]冲击地压巷道三级防控方法

说明书

本发明提供一种冲击地压巷道三级防控方法，包括：在巷道开挖前，对巷道上方的厚坚硬岩层进行预弱化处理；在巷道掘进时，进行预应力支护、卸压和加固；在工作面回采前，对超前支承压力进行应力转移，在巷道周围设置复合吸能防护结构；可通过对巷道围岩远、近场进行卸压，从动、静载荷角度降低巷道冲击能量和所受应力；主动支护，结合围岩结构重塑技术，提高巷道围岩自承载和抗冲击能力；利用复合吸能防护结构，提高巷道空间内能量耗散能力，最终实现冲击能量和巷道耗散能量的平衡。本发明通过协调“卸压”、“支护”和“防护”三者的时空关系，使冲击地压巷道能量耗散过程由不稳定、无序、不可控的耗散状态转变为稳定、有序、可控的耗散状态。

技术领域

本发明涉及巷道施工方法技术领域，尤其涉及一种冲击地压巷道三级防控方法。

背景技术

冲击地压(冲击矿压)是指煤矿开采空间内煤岩体由于弹性能的瞬时释放出现的一种突然剧烈破坏的动力现象，煤岩体破坏过程中伴有震动、巨响及气浪等特征，具有很强的破坏性，是影响深部矿井安全的重大灾害之一。

采用应力控制和防冲支护是实现冲击地压巷道围岩控制的两种关键技术手段，国内外学者在上述方面开展了大量的工作，但缺乏对卸压、支护及防护三种防控手段的相互作用机制及协同防控技术方面的研究。目前冲击地压巷道主要采用普通锚杆、U型钢、O型棚等支护方法，这些支护方法在冲击地压作用下极易发生整体失稳破坏，不能有效控制冲击地压巷道的变形破坏。

发明内容

本发明提供一种冲击地压巷道三级防控方法，用以解决现有技术中缺乏对卸压、支护及防护三种防控手段的相互作用机制及协同防控技术方面的研究导致的防控效果差的缺陷。

本发明提供一种冲击地压巷道三级防控方法，包括：

在巷道开挖前，对巷道上方的厚坚硬岩层进行预弱化处理；

在巷道掘进时，进行预应力支护、卸压和加固；

在工作面回采前，对超前支承压力进行应力转移，在所述巷道周围设置复合吸能防护结构。

其中，所述在巷道开挖前，对巷道上方的厚坚硬岩层进行预弱化处理，具体包括：在巷道开挖前，采用长钻孔区域分段水力压裂技术对巷道上方的厚坚硬岩层进行预弱化处理。

其中，所述在巷道掘进时，进行预应力支护、卸压和加固，具体包括：在巷道掘进时，利用锚杆和/或锚索进行预应力支护，套管钻进卸压和注浆加固。

其中，所述在工作面回采前，对超前支承压力进行应力转移，具体包括：在工作面回采前，利用中、短钻孔局部水力压裂技术对超前支承压力进行应力转移。

其中，所述在所述巷道周围设置复合吸能防护结构，具体包括：在巷道内设置防护支架和在所述防护支架和巷道围岩之间填充缓冲吸能垫层。

其中，还包括：在所述防护支架顶梁设置有防冲吸能材料。

其中，还包括：在所述防护支架的顶梁和底梁分别安装铰接式三角防冲装置。

其中，所述防护支架由倒“八”字型立柱构成框架结构。

本发明提供的一种冲击地压巷道三级防控方法，可通过对巷道围岩远、近场进行卸压，从动、静载荷角度降低巷道冲击能量和所受应力；主动支护，结合围岩结构重塑技术，提高巷道围岩自承载和抗冲击能力；利用复合吸能防护结构，提高巷道空间内能量耗散能力，最终实现冲击能量和巷道耗散能量的平衡。本发明通过协调“卸压”、“支护”和“防护”三者的时空关系，使冲击地压巷道能量耗散过程由不稳定、无序、不可控的耗散状态转变为稳定、有序、可控的耗散状态。

附图说明