本发明涉及一种形成巷道防冲弱结构层的方法，。尤其是一种适用于煤矿井下巷道掘进与开采安全技术领域中的煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法。
背景技术：
据统计，我国冲击矿压(冲击地压)的矿井已达到157个以上，随着开采深度的增加，冲击矿压矿井数量将会逐渐增多，冲击矿压一旦发生，将会对矿工的的生命造成极大的威胁，对矿井造成巨大的损失。冲击矿压是在煤矿的开采过程中，由于采动影响使巷道及工作面原有的力学平衡受到破坏，其弹性能发生迅猛释放的动力现象。严重时会波及地面建筑物。因此，冲击矿压问题已成为煤矿掘进与开采、威胁矿井安全的一大技术难题。
冲击矿压发生次数随煤层开采深度增加呈现非线性增长关系，冲击矿压防治技术的有效性，直接决定了冲击矿压的灾害能否被有效降低。特别是在一些严重冲击矿压矿井，尽管采取了多种防治技术，还是没能消除冲击矿压这一灾害。
我国的大部分煤矿煤层坚硬或者煤层上有完整的坚硬顶板，由于煤岩体的强度大、硬度高，煤岩体完整，容易积聚大量弹性能，影响巷道掘进与工作面的开采，同时对巷道的稳定性也构成威胁。巷道煤岩体一旦突然垮落，大量的弹性能突然释放，震动强烈，导致煤岩体冲击矿压的发生，对附近巷道或工作面也构成了极大的威胁。
爆破(药壶爆破)致裂煤岩体实现弱结构技术是一种用于煤炭掘进防治冲击地压的新理念，与传统的防治冲击地压技术与方法不同。对煤矿的安全、高效掘进有重要的意义。应用爆破(药壶爆破)致裂煤岩体实现弱结构技术控制巷道两帮煤岩体，吸收冲击矿压能量，应用于控制和防治冲击矿压，对冲击矿压矿井的安全开采、巷道支护和冲击矿压防治具有重要意义。
现有的技术中，对冲击矿压的防治是不断的进行卸压，水压致裂进行顶板、顶煤、巷道两帮煤岩体的直接致裂，从而减少顶板或顶煤来压时的强度及煤岩体的冲击性。这种方法不能有效的解决冲击矿压对巷道和工作面的危害，而且减弱了对巷道的支护效果，成本较高。
技术实现要素：
技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，基于药壶爆破致裂煤岩体实现弱结构层，使煤岩体破裂成为弱结构层，吸收冲击矿压能量，从而减弱冲击矿压能量对巷道两帮及顶板的威胁，防止冲击矿压的发生。
技术方案：本发明的煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，包括如下步骤：
a.在巷道沿掘进工作面掘进过程中，间隔距离用钻机分别在巷道左右两帮向煤岩体中打若干个爆破致裂钻孔，爆破致裂钻孔位置根据煤岩性质及矿压观测记录确定，左帮与右帮的爆破致裂钻孔对称布置；
b.向爆破致裂钻孔内设定的装药位置处送入炸药，连接引线，依次按顺序对若干爆破致裂钻孔实施煤岩体爆破致裂，使若干个爆破致裂钻孔产生若干个致裂后的弱结构层，实现巷道两帮煤岩体破裂，从而形成巷道防冲弱结构。
所述若干爆破致裂钻孔孔口之间的间隔为1.5～3m。
所述若干爆破致裂钻孔垂直巷道两帮打入。
所述若干爆破致裂钻孔的钻孔直径为70～90mm，孔深不小于20m。
所述向爆破致裂钻孔内设定的装药位置位于内强小结构支护层外2～3m处，内强小结构支护层为6～12m。
有益效果：本发明利用药壶爆破致裂煤岩体实现弱结构层吸收冲击矿压能量，防治冲击矿压，通过爆破(药壶爆破)致裂煤岩体，使煤岩体破裂成为弱结构层，吸收冲击矿压能量，从而减弱冲击矿压能量对巷道两帮及顶板的威胁，防止冲击矿压的发生。不仅能更安全有效的防治冲击矿压，也有利于降低煤矿生产成本。与现有技术相比，主要优点如下：
1)采用药壶爆破致裂形成弱结构层防治冲击矿压，将药壶爆破致裂所用炸药送至内强小结构支护层外2～3m处指定位置，爆破后作用于煤岩体使煤岩体致裂破碎，并在爆破产生的冲击力和爆生气体作用下产生新的裂隙，达到预裂煤岩体的效果，形成弱结构层，及时吸收冲击矿压能量；
2)通过对巷道两帮的坚硬煤岩体进行致裂，形成弱结构层，吸收冲击矿压的能量，实现煤岩体弱化及应力转移，避免坚硬煤岩体巷道冲击矿压发生，同时也会降低附近巷道煤岩体应力，实现了巷道及工作面的稳定性；
3)有效的控制了坚硬煤岩体巷道冲击矿压的发生，实现弱结构层，吸收冲击矿压能量，对于防治冲击矿压具有重要意义，而且气体致裂实现弱结构层简单、安全、方便、经济、实用。
附图说明
图1是本发明的强弱强结构示意图；
图2是巷道两帮爆破布置示意图；
图3是巷道两帮弱结构示意图；
图4是巷道两帮钻孔布置示意图。
图中：1-内强小结构支护层；2-巷道防冲弱结构层；3-外强大结构层；4-巷道；5-钻孔；6-装药位置；7-致裂后的弱结构层；8-巷道左帮；9-巷道右帮；10-掘进工作面。
具体实施方式
下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的描述：
图1所示，本发明的煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，具体步骤如下：
a.在巷道4沿掘进工作面掘进过程中，间隔距离用钻机分别在巷道4左右两帮向煤岩体中打若干个爆破致裂钻孔5，所述若干爆破致裂钻孔孔口之间的间隔为1.5～3m，若干爆破致裂钻孔5垂直巷道两帮打入，若干爆破致裂钻孔的钻孔直径为70～90mm，孔深不小于20m。爆破致裂钻孔5位置根据煤岩性质及矿压观测记录确定，左帮与右帮的爆破致裂钻孔5对称布置；
b.向爆破致裂钻孔5内设定的装药位置6处送入炸药，连接引线，所述向爆破致裂钻孔5内设定的装药位置6位于内强小结构支护层1外2～3m处，内强小结构支护层1为6～12m。依次按顺序对若干爆破致裂钻孔5实施煤岩体爆破致裂，使若干个爆破致裂钻孔5产生若干个致裂后的弱结构层7，实现巷道两帮煤岩体破裂，从而形成巷道防冲弱结构层2。
所述的巷道防冲弱结构层2是将坚硬的煤岩体进行致裂成破碎的小块，破碎的小块可以更多的吸收冲击地压的能量，用来减少冲击地压对巷道及支护巷道的锚杆锚索的破坏。支护层就是用来打锚杆锚索的这一层煤岩体，为内强小结构支护层1，外强大结构层3为位于巷道防冲弱结构层之外未遭受破坏完整性好的岩体，该岩体具有良好的承载能力，同时也是蓄积能量和传播冲击能量的良好介质。
如图1所示，巷道4施工时，按常规通过锚杆锚索进行支护的这一层煤岩体为内强小结构层支护层1，当巷道4完成后，由于冲击矿压能量会对巷道4两帮及顶板构成威胁，为防止冲击矿压的发生，在内强小结构层支护层1中制造弱结构层2，避免冲击地压能量经过外强大结构层3对巷道4的损害。
如图2所示，根据煤岩体性质确定炸药量，对煤岩体进行不同层次的分组爆破。向爆破致裂钻孔5装药位置6送入炸药，连接引线，依次按顺序对若干爆破致裂钻孔5实施煤岩体爆破致裂，使若干个爆破致裂钻孔5产生若干个致裂后的弱结构层7，吸收冲击矿压能量，从而达到保护巷道4的目的。
如图3所示，间隔距离布置的爆破致裂钻孔5在炸药爆破后，产生致裂后的弱结构层7，由于各爆破致裂钻孔裂隙的相互贯通形成防冲弱结构，防冲弱结构不需要煤岩体完全破碎，只需让煤岩体出现裂缝，煤岩体完整性受到破坏即可。
如图4所示，箭头代表巷道掘进方向。在掘进巷道4中，间隔距离在巷道左帮8和巷道右帮9各打爆破致裂钻孔5，爆破致裂钻孔5孔口间距为1.5～3m，爆破致裂钻孔5垂直巷道左帮8和巷道右帮9打入，爆破致裂钻孔5直径为70～90mm。
1.一种煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，其特征在于，包括如下步骤：
a.在巷道(4)沿掘进工作面掘进过程中，间隔距离用钻机分别在巷道(4)左右两帮向煤岩体中打若干个爆破致裂钻孔(5)，爆破致裂钻孔(5)位置根据煤岩性质及矿压观测记录确定，左帮与右帮的爆破致裂钻孔(5)对称布置；
b.向爆破致裂钻孔(5)内设定的装药位置(6)处送入炸药，连接引线，依次按顺序对若干爆破致裂钻孔(5)实施煤岩体爆破致裂，使若干个爆破致裂钻孔(5)产生若干个致裂后的弱结构层(7)，实现巷道两帮煤岩体破裂，从而形成巷道防冲弱结构。
2.根据权利要求1所述的煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，其特征在于：所述若干爆破致裂钻孔孔口之间的间隔为1.5～3m。
3.根据权利要求1或2所述的煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，其特征在于：所述若干爆破致裂钻孔(5)垂直巷道两帮打入。
4.根据权利要求1或2所述的煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，其特征在于：所述若干爆破致裂钻孔的钻孔直径为70～90mm，孔深不小于20m。
5.根据权利要求1所述的煤岩爆破致裂形成巷道防冲弱结构层的方法，其特征在于：所述向爆破致裂钻孔(5)内设定的装药位置(6)位于内强小结构支护层(1)外2～3m处，内强小结构支护层(1)为6～12m。
技术总结