本发明涉及煤矿安全开采技术领域，特别涉及一种冲击地压煤层的卸压方法。
背景技术：
我国煤炭需求量大、开采条件复杂，随着开采深度的不断增加，冲击地压灾害日益严重。冲击地压发生时，大量的煤体突然冲出，造成巷道大面积破坏、设备受损，甚至人员伤亡，严重威胁着煤矿安全生产。目前针对冲击地压的主要防治方法之一是采用煤层大直径卸压，该方法通过在煤层巷道侧向按一定间距施工一系列煤层钻孔，通过钻孔的变形、坍塌释放压力，以降低冲击地压发生的风险。但是煤层卸压的目的是要将巷道侧向高应力区的应力降下来，同时还要求巷道浅部围岩及支护尽可能不要受到损伤，以避免巷道的抗冲击能力降低，因此，该方法存在施工工程量大、钻孔利用效率低、对支护损伤大，以及影响正常生产等问题。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的不足之处，本发明提供了一种冲击地压煤层的卸压方法，通过在回采巷道侧向煤体高应力区施工若干平行于巷道走向的长钻孔，使所有的卸压工程都位于冲击地压启动的高应力核区，卸压充分，该方法钻孔利用率高、对巷道无损伤、工程量小且卸压效果好，具有较好的推广应用价值。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种冲击地压煤层的卸压方法，包括：
在回采巷道的一侧施工硐室，并对硐室顶板及两帮分别进行支护；
在硐室两帮的高应力区按预设参数施工若干条平行于回采巷道的长钻孔，以实现对巷道侧向煤体高应力区的充分卸压。
进一步的，在回采巷道的一侧施工硐室时，包括：
对巷道侧向的高应力范围进行分析，并确定对巷道进行卸压的区域；
对巷道的一侧施工出垂直巷道长度方向的硐室，硐室的长度超过巷道侧向高应力区的范围。
进一步的，在对巷道侧向的高应力范围进行分析时，包括：
根据现场煤体应力监测数据分析，或者根据煤层厚度、煤的强度、巷道宽度、以及周边采空区分布情况，确定巷道侧向高应力区的范围。
进一步的，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，长钻孔的长度不大于用于施工的钻机的最大钻进长度。
进一步的，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，包括：
根据对煤层厚度、煤的强度、以及钻孔孔径的分析，确定相邻两个长钻孔之间的间距。
进一步的，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，还包括：
若施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔的卸压强度不能满足对高应力区的有效卸压时，则对长钻孔进行扩孔处理，以增加高应力区的钻孔卸压半径，进而提高卸压效果。
进一步的，在对长钻孔进行扩孔处理时，采用旋切水射流或机械扩孔的方法对长钻孔进行扩孔处理。
本发明提供的一种冲击地压煤层的卸压方法，通过在回采巷道的一侧施工硐室，并在硐室两帮的高应力区按预设参数施工若干条平行于回采巷道的长钻孔，使巷道侧向高应力区的煤体得到弱化，降低高应力区的应力集中程度，使高应力区由卸压前的冲击动力区变为吸能减冲区，进而显著降低甚至消除冲击地压的发生危险。总之，本发明提供的冲击地压煤层的卸压方法不但可以大大降低卸压工程量、成本低，而且对巷道没有损伤、对生产影响小、卸压效果好，因此该方法具有重要的推广应用价值。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为现有技术中采用的煤层卸压工程示意图；
图2为本发明示例性实施例的一种冲击地压煤层的卸压方法的流程示意图；
图3为本发明示例性实施例的一种冲击地压煤层的卸压方法的施工平面示意图；
图4为本发明示例性实施例的一种冲击地压煤层的卸压方法的施工剖面示意图；
图5为本发明示例性实施例的一种冲击地压煤层的卸压方法的卸压效果示意图；
图6为本发明示例性实施例的在回采巷道的一侧施工硐室的流程示意图；
图7为本发明示例性实施例的的对长钻孔经扩孔处理后的卸压方法的施工平面示意图；
图8为本发明示例性实施例的的长钻孔经扩孔处理后的施工剖面示意图；
图9为本发明示例性实施例的的长钻孔经扩孔处理后的卸压方法的卸压效果示意图。
图中:
a-不需要卸压的区域,b-需要卸压的区域,c-短钻孔；
1-硐室，2-长钻孔，3-扩孔后的长钻孔。
具体实施方式
为克服现有技术中的不足，本发明提供一种冲击地压煤层的卸压方法。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的优选实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
见图1，该图是目前采用的传统煤层大直径卸压的工程示意图，由此可以看出，传统煤层大直径卸压方法需要在巷道侧面施工大量的煤层卸压钻孔，工程量巨大。由于在巷道附近的煤体是不需要卸压的，因此每个钻孔实际上都存在浪费段，不仅钻孔利用效率低、而且对巷道支护损伤严重，大大降低了巷道的抗冲击能力。
为解决现有技术存在的不足之处，参见图2至4，本实施例提供了一种冲击地压煤层的卸压方法，包括：
s100、在回采巷道的一侧施工硐室，并对硐室顶板及两帮分别进行支护；
s200、在硐室两帮的高应力区按预设参数(预设参数包括钻孔直径、孔深、孔间距等)施工若干条平行于回采巷道的长钻孔，以实现对冲击地压煤层高应力区的充分卸压，其中，相邻两长钻孔的间距根据长钻孔的有效卸压半径确定，其间距应不大于长钻孔有效卸压半径的2倍。
具体为，假设回采巷道的侧向高应力区范围为距离巷道侧帮6-15m，则在6-15m的高应力区内的硐室两侧分别施工若干条平行于回采巷道的长钻孔，在本实施例中，假设长钻孔的直径为150mm，钻孔的有效卸压半径为500m，则相邻两个长钻孔之间的间距可设定为1.0m。
参见图5，通过本实施例提供的方法对冲击地压煤层施工卸压后，6-15m段的高应力区的应力得到显著降低，冲击危险得到有效解除。
作为一优选实施方式，在回采巷道的一侧施工硐室时，参见图6，包括：
s101、对巷道侧向的高应力范围进行分析，并确定对巷道进行卸压的区域；
s102、对巷道的一侧施工出垂直巷道长度方向的硐室，并使其长度超过巷道侧向的高应力区的范围。
在本实施例中，假设巷道侧向高应力范围为距巷道为6-15m区段，则该区段为需要进行卸压的区域，则对巷道施工出的硐室长度应不小于15m，例如，在本实施例中硐室的长度设计为16m。
作为一优选实施方式，在对巷道侧向的高应力范围进行分析时，包括：
根据煤体应力监测数据分析，或根据煤层厚度、煤的强度、巷道宽度、周边采空区情况条件，确定冲击地压发生的动力区的范围，进而确定巷道侧向的高应力区的范围。
作为一优选实施方式，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，长钻孔的长度不大于用于施工的钻机的最大钻进长度。在本实施例中，钻机的最大钻孔深度为500m时，本实施例中的长钻孔的孔深为500m。
作为一优选实施方式，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，包括：
根据对煤层厚度、煤的强度以及钻孔孔径的分析，确定相邻两个长钻孔之间的间距。
作为一优选实施方式，参见图7和8，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，还包括：
若施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔的卸压强度不能满足对高应力区的有效卸压时，则对长钻孔进行扩孔处理，以增加高应力区的钻孔卸压半径，进而提高卸压效果。
进一步的，在对长钻孔进行扩孔处理时，采用旋切水射流或机械扩孔的方法对长钻孔进行扩孔处理。
本实施例中，假设原有长钻孔直径为150mm，有效卸压半径为500mm，若扩孔后得到的长钻孔的半径为600mm，有效卸压半径为2.25m，则在对长钻孔进行扩孔的条件下，钻孔间距可设定为4.5m，巷道侧向6-15m高应力段仅需施工2个长钻孔即可满足充分卸压的要求。参见图9，本实施例的优点在于通过对长钻孔进行扩孔可进一步减小钻孔工程量，且卸压效果更好，对消除冲击地压危险更加有利。
本发明提供的一种冲击地压煤层的卸压方法，通过在回采巷道施工平行于巷道走向的煤层钻孔，使巷道侧向高应力区的煤体得到弱化，降低高应力区的应力集中程度，使高应力区由卸压前的冲击动力区变为吸能减冲区，进而显著降低甚至消除冲击地压的发生。本发明提供的冲击地压煤层的卸压方法不但可以大大降低卸压工程量、成本低，而且对巷道没有损伤、对生产影响小、卸压效果好，因此该方法具有重要的推广应用价值。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
1.一种冲击地压煤层的卸压方法，其特征在于，包括：
在回采巷道的一侧施工硐室，并对硐室顶板及两帮分别进行支护；
在硐室两帮的高应力区按预设参数施工若干条平行于回采巷道的长钻孔，以实现对巷道侧向煤体高应力区的充分卸压。
2.根据权利要求1所述的一种冲击地压煤层的卸压方法，其特征在于，在回采巷道的一侧施工硐室时，包括：
对巷道侧向的高应力范围进行分析，并确定对巷道进行卸压的区域；
对巷道的一侧施工出垂直巷道长度方向的硐室，硐室的长度超过巷道侧向高应力区的范围。
3.根据权利要求2所述的一种冲击地压煤层的卸压方法，其特征在于，在对巷道侧向的高应力范围进行分析时，包括：
根据现场煤体应力监测数据分析，或者根据煤层厚度、煤的强度、巷道宽度、以及周边采空区分布情况，确定巷道侧向高应力区的范围。
4.根据权利要求1所述的一种冲击地压煤层的卸压方法，其特征在于，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，长钻孔的长度不大于用于施工的钻机的最大钻进长度。
5.根据权利要求4所述的一种冲击地压煤层的卸压方法，其特征在于，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，包括：
根据对煤层厚度、煤的强度、以及钻孔孔径的分析，确定相邻两个长钻孔之间的间距。
6.根据权利要求5所述的一种冲击地压煤层的卸压方法，其特征在于，在施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔时，还包括：
若施工的若干个平行于回采巷道的长钻孔的卸压强度不能满足对高应力区的有效卸压时，则对长钻孔进行扩孔处理，以增加高应力区的钻孔卸压半径，进而提高卸压效果。
7.根据权利要求6所述的一种冲击地压煤层的卸压方法，其特征在于，在对长钻孔进行扩孔处理时，采用旋切水射流或机械扩孔的方法对长钻孔进行扩孔处理。
技术总结