大直径钴孔卸压技术在深部冲击地压防治的应用.pdf

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1、32煤矿支护2014年第1期石家庄中煤杯参评论文大直径钴孔卸压技术在深部冲击地压防治的应用邹永德赵立柱[徐州矿务集团有限公司，江苏徐州22loo63摘要随着徐矿集团本部各矿进入深部开采，，中击地压成为主要的安全隐患之一。大直径钻孔卸压技术是一种实施简单、效果较好的冲击地压防治方法。通过在庞庄煤矿95209工作面采用大直径钻孔卸压的实例及其取得的效果，说明大直径钻孔卸压技术在深部冲击地压防治的可行性。关键词冲击地压大直径钻孔支承压力转移应用效果前言2冲击危险性的影响因数大直径钻孔卸压是在煤体应力集中或潜2．1采深影响在

2、应力集中区，施工一系列大直径钻孔，产工作面采深约1150m，煤层中的垂直应生自由空间，改变煤体的应力分布及其特力接近30MPa，已经超过冲击矿压发生的性，使煤体一围岩系统储存的弹性能量得到临界采深。缓慢释放且向深部转移的一种技术。庞庄煤2．2煤柱应力叠加的影响矿根据冲击地压强度弱化减冲理论，在9煤上部的7煤大部分已经回采，起到95209工作面防治冲击地压工作中，采用大了解放层的作用，所以9煤的工作面在回采直径钻孑L卸压技术防治冲击地压，取得了较期间一般不会发生冲击动力现象，但是7煤好的效果。下山留了较宽的煤柱，加上9

3、煤工作面回采接近下山煤柱时也会形成高支承应力，煤柱1工作面概况应力叠加使煤柱区域具有很高的应力，这一区段的巷道具有冲击危险性。具体如下：95209工作面位于一1025m西一下山采①一1025m采区7煤已经回采，采区下区东翼，工作面标高⋯11161080m，上山煤柱宽约300m，煤柱两侧40～80m范围侧为95207采空区，上覆75209采空区和煤层内的支承压力影响范围内应力峰值最高75211采空区。煤层厚度为1．3～2．4m，平达3～3．57H，由于9煤距离7煤较近，所均厚度1．8m，煤层倾角5。，煤层硬度f值以煤层

4、内部也产生高应力集中，7煤底板岩为3；直接顶为砂岩，厚度为24．99m；老层包括9煤也具有较高的应力，工作面与一顶为砂页岩，厚度为2．95m；直接底为砂页1025m西一下山采区小湖系胶带石门连接岩，厚度为17．25m；老底为页岩，厚度为的巷道处于B区段的高应力区范围，具有7．42m。工作面走向长447m，倾向长冲击危险。如图l所示。175m，采用综合机械化走向长壁全部垮落②当95209工作面回采后接近煤柱区域采煤法。时产生的附加应力与7煤产生的煤柱应力叠2014年第1期煤矿支护33况下，煤巷掘进工作面两侧应力集中区，

5、峰值深入煤体8～20m，应力降低区宽度则在煤体外2～6m，20m向外应力稳定为原始应力，具体数值大小受地质构造、煤层倾角、煤层厚度影响，在巷道两帮打卸压钻图17煤开采后一1025m下山煤柱中的垂置应力孔，使两侧应力集中区向煤体深部转移，应加产生更大的应力集中，如图2所示。根据力降低区加宽，巷道围岩应力重新分布，在95027工作面的情况，已经在B区域发生过巷道上方形成自然平衡拱，从而减少巷道收底板岩层冲击，此区域的垂直应力会远远超敛变形，使巷道趋于稳定，保持平衡状态，过40～5OMPa，超过岩石的破坏极限。此达到卸压效

6、果。时对于95209面该区段的巷道同样具有冲击危险性。4卸压方法实施在95209工作面两道采用ZQJ一300／6气动架柱式钻机，高效螺旋钻杆直径76mm，钻头直径150mm，钻杆长度lm，进行大直径钻孔卸压，卸压范围超前工作面图295029工作面开采后一l025m下山煤柱中的垂直应力不小于40m。钻孑L呈三角花布置，长度③构造应力的影响。由于95209工作面15m。垂直煤体中钻孔，如图3所示。位于背斜的轴部，处于较高的水平应力状攥屡顶板态，所以随着工作面接近停采线时，处于煤柱区域的巷道处于很高的垂直应力和水平应力状态

7、，有发生冲击的危险。④巷道交叉的影响。与一1025m西一下山采区小湖系胶带石门连接的巷道包括7煤层底板煤的巷道，也包括9煤工作面的巷道，巷道图3大直径钻孔布置图交叉多，应力更容易叠加形成应力集中区。5应用效果3钻孔卸压技术①未采取大直径钻孔卸压前，工作面两钻孔卸压技术能很好的减少帮部变形，道超前60m范围内KBD5电磁辐射仪测得通过在被保护的巷道围岩内钻孑L，使采动影的幅值在100mY左右，实施大直径钻孔卸响引起的支承压力峰值向围岩深部转移，从压后幅值明显降低，一般稳定在40～50mV而使巷道处于应力降低区。同时，钻

8、孔还为伏之间。根据电磁辐射信号越强，煤体中应巷道围岩变形提供了一定补偿空间，吸收一力越高，变形破裂越强烈，说明大直径钻孔部分变形，从而减小巷道变形量。卸压起到了降低煤体应力的作用。巷道开掘后，巷道上方悬露岩层的重量②7煤下山留了较宽的煤柱区域采取大将转移到巷道两帮煤(岩)体上，巷道两侧直径钻孑L卸压前，工作面两道巷道压力显现形成应力集中区(应力