[发明专利]一种煤层盘区巷道群卸压布置防治冲击地压的方法

说明书

本发明提供了一种煤层盘区巷道群卸压布置防治冲击地压的方法，包括：基于待掘进盘区巷道的规格参数确定煤层顶分层开采工作面的开采参数；依据煤层顶分层开采工作面的开采参数在煤层中开采煤层顶分层以形成顶分层采空区；预设时间段后在顶分层采空区下方掘进符合待掘进盘区巷道规格参数的多条盘区巷道，多条盘区巷道组成盘区巷道群。通过提前开采煤层顶分层形成顶分层采空区，利用顶分层对煤层下分层起保护作用，从而使得煤层下分层处于应力降低区，在将盘区巷道群布置在顶分层采空区下方后，盘区巷道群近场围岩可处于低应力状态，盘区巷道在掘进及使用期间均处于应力降低区，降低了诱发冲击地压启动的动静载荷源，提高了冲击地压发生门槛。

技术领域

本发明涉及煤矿安全开采技术领域，特别是一种煤层盘区巷道群卸压布置防治冲击地压的方法。

背景技术

煤矿盘区巷道往往布置在煤层中，针对特厚煤层，盘区巷道布置在煤层中部，留有厚顶、底煤，既增加了冲击风险，又造成了资源浪费，加之不合理的巷间煤柱宽度、联络巷及硐室集中布置、两翼工作面回采末期回采扰动等因素造成盘区巷道群区域围岩应力集中，例如盘区巷道开挖后集中静载荷水平较高，盘区巷道两翼工作面回采末期受到顶板悬臂影响，动静载荷叠加，极易突破临界冲击载荷，从而显著降低了冲击地压发生门槛，使得冲击危险性显著提高，容易诱发冲击地压，灾害形式严峻。

图1a和图1b中传统盘区巷道群的盘区巷道a的保护煤柱留设为150m，两翼工作面回采后的采空区b，传统盘区巷道群的侧向支承压力曲线，如第一支承压力曲线σ₁、第二支承压力曲线σ₂均处于高位，并且接近诱发冲击启动的临界冲击荷载σ_c，极易发生冲击地压。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的煤层盘区巷道群卸压布置防治冲击地压的方法，能够使得盘区巷道群近场围岩处于低应力状态，盘区巷道在掘进及使用期间均处于应力降低区，降低了诱发冲击地压启动的动静载荷源，提高了冲击地压发生门槛，冲击危险程度大大降低。

根据本发明实施例的一方面，提供了一种煤层盘区巷道群卸压布置防治冲击地压的方法，包括：

基于待掘进盘区巷道的规格参数确定煤层顶分层开采工作面的开采参数；

依据所述煤层顶分层开采工作面的开采参数在煤层中开采煤层顶分层以形成顶分层采空区；

预设时间段后在所述顶分层采空区下方掘进符合所述待掘进盘区巷道规格参数的多条盘区巷道，所述多条盘区巷道组成盘区巷道群。

可选地，所述待掘进盘区巷道的规格参数包括待掘进盘区巷道的高度、宽度、数量、布置间隔以及临空保护煤柱宽度，基于待掘进盘区巷道的规格参数确定煤层顶分层开采工作面的开采参数，包括：

基于所述待掘进盘区巷道的高度和总煤层厚度确定煤层顶分层开采工作面的高度，且所述煤层顶分层开采工作面的高度和待掘进盘区巷道的高度之和不超过总煤层厚度；

基于所述待掘进盘区巷道的巷道宽度、数量、布置间隔和临空保护煤柱宽度确定盘区巷道群的总宽度；

将煤层顶分层开采工作面的宽度设置为大于所述盘区巷道群的总宽度的宽度值。

可选地，依据所述煤层顶分层开采工作面的开采参数在煤层中开采煤层顶分层以形成顶分层采空区之前，还包括：依据所述煤层顶分层开采工作面的开采参数确定待开采煤层顶分层的煤层区域，在待开采煤层顶分层的煤层区域两侧分别设置顶分层回采巷道；

依据所述煤层顶分层开采工作面的开采参数在煤层中开采煤层顶分层以形成顶分层采空区，包括：通过所述顶分层回采巷道，并依据所述煤层顶分层开采工作面的开采参数在煤层中开采煤层顶分层以形成顶分层采空区。

可选地，依据所述煤层顶分层开采工作面的开采参数在煤层中开采煤层顶分层以形成顶分层采空区，包括：