本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
我國煤礦沖擊地壓與地質(zhì)條件密切相關(guān),地質(zhì)構(gòu)造區(qū)域沖擊地壓占總數(shù)的60%以上。隨著煤礦開采深度的增加,構(gòu)造區(qū)域的沖擊地壓頻率與強(qiáng)度不斷增加,由于斷層的破碎性與難以觀測性,近年來,發(fā)生在斷層區(qū)域的沖擊地壓有所增加,占據(jù)構(gòu)造沖擊地壓較大比重,這種斷層破碎帶沖擊災(zāi)害已嚴(yán)重制約著我國煤礦的安全生產(chǎn)。實(shí)踐證明,巷道掘進(jìn)進(jìn)入斷層帶、工作面推進(jìn)到斷層帶時,由于斷層破碎帶巖層相對較軟,破碎范圍大,而煤層具有沖擊危險性強(qiáng),在采掘工程擾動條件下會發(fā)生沖擊地壓,這種類型的沖擊地壓會造成煤巖突然跨落,防范難度極大,難支護(hù)、難防護(hù),隱蔽性強(qiáng)。這種斷層破碎帶沖擊地壓的危險性監(jiān)測有別于常規(guī)方法,采用常規(guī)方法監(jiān)測難以做到定量。由于斷層帶煤(巖)體由破碎到裂隙的差異性,需要綜合考慮介質(zhì)特性進(jìn)行沖擊危險監(jiān)測。
斷層帶的巷道周圍以破碎煤巖為主,往往煤層沖擊引發(fā)頂板冒落。因此,煤層受力過程監(jiān)測是關(guān)鍵,由于巷道兩幫煤層屬于破碎狀態(tài),采用常規(guī)監(jiān)測方法很難定量判定煤體受力狀態(tài),針對這種斷層破碎帶、具有隱蔽特征的沖擊地壓,需要發(fā)明一種適應(yīng)高應(yīng)力破碎帶、且能準(zhǔn)確測定煤巖體變形特征的沖擊地壓危險性監(jiān)測方法。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是針對煤礦高應(yīng)力破碎帶的沖擊地壓災(zāi)害問題,提出一種適應(yīng)高應(yīng)力破碎帶的斷層帶沖擊地壓危險性監(jiān)測方法。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:
一種斷層帶沖擊地壓危險性監(jiān)測方法,其特征在于,步驟如下:
第一步、危險區(qū)域劃定
根據(jù)斷層產(chǎn)狀、開采環(huán)境與巷道走向,依據(jù)斷層掘進(jìn)時的礦壓顯現(xiàn),劃定出斷層帶的危險區(qū)域,根據(jù)危險區(qū)域的危險程度與斷層破碎程度,將危險區(qū)域劃分成破碎嚴(yán)重段與相對穩(wěn)定段;
第二步、布設(shè)觀測點(diǎn)和觀測儀器
在危險區(qū)域巷道兩側(cè)布設(shè)觀測孔,觀測孔中埋設(shè)應(yīng)力計;要求在破碎嚴(yán)重段每間距4-5m布置一組,相對穩(wěn)定段每間距8-10m布置一組,每兩個為一組,埋設(shè)深度分別為8和10m;要求應(yīng)力計為敏感型剛性應(yīng)力計,能敏感觀測到破碎帶壓力變化情況;同時在距離斷層帶危險區(qū)域邊緣同樣布置一組;
第三步、沖擊地壓危險性的判斷
觀測儀器布設(shè)后,實(shí)時觀測讀取記錄所有應(yīng)力計的應(yīng)力變化情況,和記錄觀測時間,隨著時間的推移,得到應(yīng)力-時間曲線,如果多個應(yīng)力計同時出現(xiàn)突變,說明該區(qū)域應(yīng)力急劇變化,具有沖擊地壓危險性。
本發(fā)明的積極效果是:對于斷層帶、深部沖擊地壓礦井,能及時發(fā)現(xiàn)沖擊地壓危險性,便于采取防御措施,避免事故發(fā)生。
附圖說明
下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實(shí)施。
圖1本發(fā)明危險區(qū)域測點(diǎn)布置示意圖;
圖2是多個應(yīng)力計同時出現(xiàn)突變的應(yīng)力曲線圖。
圖中,1-巷道,2-應(yīng)力計,3-斷層。
具體實(shí)施方式
如圖1和圖2所示,本發(fā)明的斷層帶沖擊地壓危險性監(jiān)測方法為:
一、危險區(qū)域劃定
根據(jù)斷層3的產(chǎn)狀、開采環(huán)境與巷道1的走向,依據(jù)斷層掘進(jìn)時的礦壓顯現(xiàn),劃定出斷層帶的危險區(qū)域,根據(jù)危險區(qū)域的危險程度與斷層破碎程度,將危險區(qū)域劃分成破碎嚴(yán)重段與相對穩(wěn)定段。
二、布設(shè)觀測點(diǎn)和觀測儀器
在危險區(qū)域布設(shè)觀測孔,觀測孔中埋設(shè)應(yīng)力計2;要求在破碎嚴(yán)重段每間距a=4-5m布置一組,相對穩(wěn)定段每間距d=8-10m布置一組,每兩個為一組,埋設(shè)深度分別b=8和c=10m;要求應(yīng)力計2為敏感型剛性應(yīng)力計,能敏感觀測到破碎帶3的壓力變化情況;同時在距離斷層帶3的危險區(qū)域邊緣同樣布置一組。
三、沖擊地壓危險性的判斷
觀測儀器布設(shè)后,實(shí)時觀測讀取記錄所有應(yīng)力計2的應(yīng)力變化情況和記錄觀測時間,隨著時間的推移,得到應(yīng)力-時間曲線,如圖2所示,如果多個應(yīng)力計2同時出現(xiàn)突變,說明該區(qū)域應(yīng)力急劇變化,具有沖擊地壓危險性。