[发明专利]一种工作面侧向坚硬顶板诱发冲击地压的预测方法

说明书

本发明公开了一种工作面侧向坚硬顶板诱发冲击地压的预测方法，包括如下步骤：步骤一、悬顶结构的量化：首先对巷道顶底板进行清除，见顶见底，采取等间距定点观测悬顶结构方法，间距10‑12m；监测确定侧向悬顶尺寸；步骤二、侧向顶板运动趋势化监测：侧向悬顶条件下，冲击危险区域与悬顶运动密切相关，悬顶断裂运动沿采空方向逐渐增大，观测这种趋势化运动强弱，即可判断未来顶板运动引发的冲击危险性，沿煤层倾向，监测顶板下沉量变化，采空侧大于煤柱侧，且未受到采动影响的顶板下沉速度大的区域就是冲击危险高的区域。该方法通过对侧向悬顶进行结构性量化观测，定性确定侧向顶板静态下的空间结构特征，对确定冲击危险性起到事先预判作用。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体为一种工作面侧向坚硬顶板诱发冲击地压的预测方法。

背景技术

采场坚硬顶板导致的冲击地压占据较大比重，且其危险性也较高，特别是工作面侧向存在坚硬悬顶结构时，对顺槽引发较强的冲击地压灾害。由于侧向顶板悬顶的空间结构具有极其复杂性，导致顺槽应力场分布具有重大差异性，如何进行工作面侧向坚硬顶板型冲击地压预测，是煤矿面临的重大技术难题。这种条件下的冲击地压危险性预测跟一般工作面基本一致，主要包括微震、钻屑法、电磁辐射、应力等，其针对性、可靠性较差。

由于工作面侧向坚硬悬顶结构会造成沿空侧巷道掘进时面临较大的静态载荷，造成巷道掘进期间的危险性就很严重，开采期间再附加本工作面顶板动态断裂作用，其危险性急剧增大。目前采取留巷技术，但由于存在侧向悬顶结构，煤层经受侧向工作面顶板运动整个过程的作用，导致巷道片帮、压酥严重，造成局部高应力。

到目前为止，还没有针对侧向坚硬悬顶的具体煤层条件，对顺槽形成针对性、具体性的预测方法。特别是侧向坚硬顶板悬顶条件下，当悬顶结构发生失稳断裂运动时，会导致大面积、高级别冲击能量释放，发生破坏性冲击地压可能性增加。当煤层具有强冲击倾向、悬顶尺寸大、埋深大时，本工作面顶板断裂来压诱发冲击，常规方法的常规监测技术很难定量预警坚硬顶板型冲击地压危险性，且事先难以预知悬顶结构造成的静态危险分布。因此侧向坚硬顶板条件下顺槽冲击地压危险性预测到目前为止还没有形成有效预测技术。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明的目的是针对侧向存在坚硬悬顶条件下巷道冲击危险难以预测的情况，提出一种侧向趋势化动态下沉观测的方法。

（二）技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工作面侧向坚硬顶板诱发冲击地压的预测方法，包括如下步骤：

步骤一、悬顶结构的量化：首先对巷道顶底板进行清除，见顶见底，采取等间距定点观测悬顶结构方法，间距 10-12m；监测确定侧向悬顶尺寸；

步骤二、侧向顶板运动趋势化监测：侧向悬顶条件下，冲击危险区域与悬顶运动密切相关，悬顶断裂运动沿采空方向逐渐增大，观测这种趋势化运动强弱，就可判断未来顶板运动引发的冲击危险性，沿煤层倾向，监测顶板下沉量变化，采空侧大于煤柱侧，且未受到采动影响的顶板下沉速度大的区域就是冲击危险高的区域，

本发明的积极效果是：

1、通过对侧向悬顶进行结构性量化观测，定性确定侧向顶板静态下的空间结构特征，对确定冲击危险性起到事先预判作用；

2、针对侧向悬顶型冲击地压的顶板运动趋势化特性，采取沿倾向进行巷道顶板下沉量观测，判断侧向顶板趋势化运动诱发冲击危险性；

3、通过重点危险区域顶板下沉速度对比观测，获取巷道静态条件下侧向顶板运动趋势导致的冲击危险区域，进行冲击危险强弱性预警。

附图说明

图1是侧向悬顶结构示意图，图2顶板动态监测示意图， 图3是顶板下沉量对比曲线示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供一种工作面侧向坚硬顶板诱发冲击地压的预测方法，包括步骤如下：