利用顶板裂隙水原位弱化主控煤岩层控制灾害的方法

摘要

一种利用顶板裂隙水原位弱化主控煤岩层控制灾害的方法，所述方法是在含有顶板裂隙水的条件下，利用物探法对顶板裂隙水的空间分布及其特征做详细的探测，分析研究裂隙水的含量及运移情况，钻探验证并取样进行室内常规岩石力学实验测取相关系数；后分别在运输平巷和回风平巷两巷的顶板打两排放水钻孔，在每个钻孔中沿着不同的角度布置两个扇形钻孔；然后在所有钻孔中利用开槽钻头每隔一定的距离开设一个“V“型环槽，最后通过注水封孔器对所有钻孔进行分段水压致裂。该方法施工简单，避免了传统爆破施工中各种复杂措施和工艺，具有广泛的实用性和较高的推广意义。

主权项

一种利用顶板裂隙水原位弱化主控煤岩层控制灾害的方法，所述方法是在含有顶板裂隙水的条件下，按下列步骤进行的：（1）应用物探方法探测顶板岩层裂隙水的空间分布和结构特征，结合地质采矿资料分析裂隙水的含量及运移情况，并对裂隙水储量进行估计；钻探验证取样进行室内常规岩石力学实验，测定煤岩体单轴抗拉强度、孔隙率、含水率和渗透系数；（2）根据煤体和顶板岩体的力学特性，分别测定在水中浸泡不同时间后煤体和顶板岩体的强度变化；（3）在运输平巷和回风平巷靠近工作面侧的顶板，分别沿着巷道轴线各钻一排向上垂直钻孔，每排定义为一组，回风平巷定义为一组，运输平巷为二组，两组分别交替设置，根据上覆煤岩层地质条件，每组钻孔间距为5‑15m，每个钻孔中，分别平行采煤工作面的方向，再打两条倾斜钻孔，钻孔的深度为煤层采厚的3‑5倍；（4）超前回采工作面60m，在两巷道顶板的所有钻孔中，利用开槽钻头每隔一定的距离开设一个“V“型环槽，直至完成整个钻孔；（5）将注水封孔器与高压注水管路相连接，管路的另一端与高压注水泵连接，将注水封水器置于第一个钻孔的两端，然后开启高压注水泵通过封孔器进行分段注水预裂，注水的致裂时间为300s，注水压力为45‑50MPa，第一个进行致裂完成后，对第二个进行致裂，以此类推直至完成全部钻孔，在致裂的过程中要对注水压力进行实时监测；（6）对水压致裂后的钻孔实施二次封孔作业，保证上覆岩层裂隙水逐渐渗透至所需要软化的主控煤岩层；（7）根据采空区废水软化后煤体和顶板岩体的单轴抗拉强度及其工作面采煤机及其液压支架的性能确定工作面的推进速度。