【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及煤礦瓦斯綜合開發利用，尤其涉及一種阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法。
技術介紹
1、煤巷防突是指在煤礦開采過程中，針對煤層中可能發生的煤與瓦斯突出現象，采取的一系列預防措施。煤與瓦斯突出是指在煤礦開采過程中，由于地應力和瓦斯壓力的共同作用，導致煤體突然破裂并伴隨著大量瓦斯釋放的一種動力現象，這種突出現象具有極大的破壞性和危險性。
2、煤與瓦斯突出受地應力、瓦斯、煤體力學性質等三因素的影響，現有技術的煤巷防突主要關注煤層瓦斯抽采，較少注意到地應力和煤體力學性質這兩個要素的作用，缺乏在不同危險區采用不同的措施阻隔煤層支撐體的技術方法，解決高應力條件下軟煤破壞的問題，導致近年來多次發生在高應力、低強度煤體條件下的低瓦斯含量/壓力事故，造成大量的人員傷亡，尤其是隨著煤礦開采深度的不斷增大，這樣的事故將越來越常見，非常有必要控制不同應力條件下的煤體破壞。
技術實現思路
1、為解決上述問題，本專利技術提供了一種阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，通過劃分危險等級區域，在條帶消突的基礎上進行條帶煤體加固，把可能發生變形的區域保護起來，從而避免突出的發生，具體包括：
2、一種阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，包括：
3、在煤層掘進前，對煤層進行瓦斯濃度探測得到煤層不同區域的瓦斯濃度，對煤層進行力學分析，得到煤層的相對地應力；
4、根據所述煤層不同區域的瓦斯濃度劃分所述煤層的瓦斯等級，根據所述煤層不同區域的相對地應力劃分所述煤層的應力等級，得到耦合后所
5、根據煤層傾角，劃定保護范圍，實施常規條帶消突措施；
6、在條帶保護區范圍內，通過底抽巷向煤體注入水泥砂漿進行加固，并且，根據所述煤層的應力瓦斯等級區域，通過底抽巷向煤層打入錨桿對所述煤層進行支護；
7、開啟瓦斯抽采作業；
8、在回采作業開始之前，拆除已安裝的錨桿。
9、可選地，所述對煤層進行瓦斯濃度探測得到煤層不同區域的瓦斯濃度包括：
10、在煤層掘進前，通過鉆孔探測技術對工作面進行構造探測，結合瓦斯參數測試，評估煤層不同區域的瓦斯濃度，得到煤層不同區域的瓦斯濃度。
11、可選地，根據所述煤層不同區域的相對地應力劃分所述煤層的應力等級包括：
12、在選定的目標區域50?m范圍內采用應力計確定煤層的相對地應力。
13、可選地，所述根據所述煤層不同區域的瓦斯濃度劃分所述煤層的瓦斯等級包括：
14、當qmin≤q＜（qmin?+?qmax）/2時，則當前區域為低瓦斯區域；
15、當q≥（qmin?+?qmax）/2，則當前區域為高瓦斯區域；
16、其中，qmin為瓦斯濃度最低的區域的瓦斯濃度，q為當前區域的瓦斯濃度，qmax為瓦斯濃度最高的區域的瓦斯濃度。
17、可選地，所述根據所述煤層不同區域的相對地應力劃分所述煤層的應力等級包括：
18、當σmin≤σ＜（σmin?+?σmax）/2時，則當前區域為低應力區域；
19、當σ≥（σmin?+?σmax）/2，則當前區域為高應力區域；
20、其中，σmin為應力最低的區域的應力，σ為當前區域的應力，σmax為應力最高的區域的應力。
21、可選地，所述耦合后所述煤層的應力瓦斯等級區域包括：
22、低應力低瓦斯區域、高應力低瓦斯區域、低應力高瓦斯區域和高應力高瓦斯區域。
23、可選地，所述根據煤層傾角，劃定保護范圍，實施常規條帶消突措施包括：
24、當煤層傾角∈[0°，15°]時，保護區范圍為20?m；
25、當煤層傾角大于15°時，保護區范圍為30?m；
26、根據工作面設計，沿巷道布置多個鉆孔，均勻分布在條帶保護區的邊緣，實施常規條帶消突措施。
27、可選地，所述在條帶保護區范圍內，通過底抽巷向煤體注入水泥砂漿進行加固，并且，根據所述煤層的應力瓦斯等級區域，通過底抽巷向煤層打入錨桿對所述煤層進行支護包括：
28、在注漿操作前，在底抽巷布置鉆孔，然后向煤體注入水泥砂漿進行加固；
29、注漿壓力應控制在當前區域地對地應力的1/2-2/3范圍內；
30、其中，注漿壓力逐步上升；
31、根據煤層厚度去確定各應力瓦斯等級區域的錨桿長度；
32、根據應力瓦斯等級區域確定各錨桿之間的距離。
33、可選地，所述根據煤層厚度去確定各應力瓦斯等級區域的錨桿長度包括：
34、低應力低瓦斯區域和低應力高瓦斯區域的錨桿長度為煤層厚度的1.5倍；
35、高應力低瓦斯區域和高應力高瓦斯區域的錨桿長度為煤層厚度的2.5倍；
36、所述根據應力瓦斯等級區域確定各錨桿之間的距離包括：
37、每個區域內均勻陣列多排錨桿，在單獨的一個區域內：
38、當區域為低應力低瓦斯區域，本區域內在任意橫排或任意縱列相鄰的兩個錨桿之間的距離為10m；
39、當區域為低應力高瓦斯區域，本區域內在任意橫排或任意縱列相鄰的兩個錨桿之間的距離為7m；
40、當區域為高應力低瓦斯區域，本區域內在任意橫排或任意縱列相鄰的兩個錨桿之間的距離為4m；
41、當區域為高應力高瓦斯區域，本區域內在任意橫排或任意縱列相鄰的兩個錨桿之間的距離為1m。
42、本專利技術通過對不同危險等級的區域進行條帶煤體加固，把可能發生變形的區域保護起來，從而避免突出的發生。與現有技術相比，上述技術方案至少具有如下有益效果：（1）改變傳統煤巷防突技術注重瓦斯抽采的思路，提出條帶煤體加固技術，有效增強了煤層支撐體的穩定性，將可能發生變形的區域提前保護，降低煤與瓦斯突出的風險，為煤與瓦斯突出防治技術提供新思路。（2）綜合考慮地應力、瓦斯、煤體力學性質三要素對突出的控制作用，細致劃分突出危險等級，并在此基礎上實施不同強度的控制措施，可以實現對不同應力、瓦斯壓力條件下煤體破壞的精準控制，提高防突效果。（3）隨著煤礦采掘深度的增大，高應力、低強度煤體條件下的煤與瓦斯突出事故將越來越頻繁，本技術相對于傳統的瓦斯治理技術具有更強的針對性。（4）通過控制條帶煤體破壞的方式防治煤與瓦斯突出災害，工作量低于傳統的瓦斯抽采技術，可以降低防突成本，從而保障煤礦瓦斯的合理利用。
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1.一種阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述對煤層進行瓦斯濃度探測得到煤層不同區域的瓦斯濃度包括：
3.根據權利要求2所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，對根據所述煤層不同區域的相對地應力劃分所述煤層的應力等級包括：
4.根據權利要求3所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述根據所述煤層不同區域的瓦斯濃度劃分所述煤層的瓦斯等級包括：
5.根據權利要求4所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述根據所述煤層不同區域的相對地應力劃分所述煤層的應力等級包括：
6.根據權利要求5所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述耦合后所述煤層的應力瓦斯等級區域包括：
7.根據權利要求6所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述根據煤層傾角，劃定保護范圍，實施常規條帶消突措施包括：
8.根據權利要求7所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述在條帶保護區范圍內，通過底抽
9.根據權利要求8所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述根據煤層厚度去確定各應力瓦斯等級區域的錨桿長度包括：
...【技術特征摘要】
1.一種阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述對煤層進行瓦斯濃度探測得到煤層不同區域的瓦斯濃度包括：
3.根據權利要求2所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，對根據所述煤層不同區域的相對地應力劃分所述煤層的應力等級包括：
4.根據權利要求3所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述根據所述煤層不同區域的瓦斯濃度劃分所述煤層的瓦斯等級包括：
5.根據權利要求4所述的阻隔煤層支撐體的煤巷防突方法，其特征在于，所述根據所述煤層不同區域的相對地應力劃分所述煤層的應力等級包括：<...
【專利技術屬性】
技術研發人員：邱黎明，黨錦濤，張建國，宋大釗，張曉壘，楊港，郭明功，趙英杰，
申請(專利權)人：北京科技大學，
類型：發明
國別省市：
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