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技术领域

[0001] 本发明涉及一种煤矿矿压和预测方法，特别是一种煤矿井下冲击矿压分区分级预测方法。

背景技术

[0002] 随着我国矿井开采深度及开采范围的逐渐加大，以冲击矿压为代表的煤岩动力灾害越来越严重，这种动力灾害将聚积在煤岩体中的弹性能量以突然、急剧、猛烈的形式释放，造成煤岩体震动破坏，动力将煤岩抛向井巷，发出强烈声响，造成支架与设备、井巷的破坏和人员的伤亡等，冲击矿压具有突发性的特点，常常难以提前预知其发生的时间和地点。目前对于冲击矿压的研究主要集中在三个研究方面，一是冲击矿压(岩爆)发生机理的研究；二是冲击矿压危险评估、监测与预测预报技术的研究；三是冲击矿压治理措施的研究。其中，冲击矿压发生的机理是预测预报和采取防治措施的基础，而危险评估、监测与预测预报则是防治灾害发生的关键环节。

[0003] 虽然在经过综合指数法确定某开采区域宏观整体具有某种等级的冲击矿压危险后，可以提前制定和采取防治对策，在一定程度上降低冲击矿压危险，但由于开采区域范围通常都很大，不同的地段具有的冲击矿压危险程度也不一样，冲击矿压发生的地点很难确定，因此还必须在综合指数法分析的基础上，对大范围的开采区域进行详细的分区预测，并根据不同分区所受到的一个或多个冲击矿压危险因素的叠加影响，确定不同分区的冲击矿压危险等级，可以大为提高冲击矿压危险预测的针对性和准确率，使冲击矿压灾害的监测和治理做到有的放矢。

发明内容

[0004] 本发明的目的是要提供一种煤矿井下冲击矿压分区分级预测方法，解决煤矿开采区域范围大，不同的地段具有的冲击矿压危险程度不一样，冲击矿压发生的地点很难确定的问题。

[0005] 本发明的目的是这样实现的：该预测方法综合断层、煤层倾角变化、煤层侵蚀、合层或厚度变化区域、顶底板岩性变化、上保护层开采遗留的煤柱、工作面超前支承压力因素的叠加影响，针对经综合指数法分析具有冲击矿压危险的采区，将不同地段的冲击矿压危险程度定为4个级别，分别为轻微危险区、一般危险区、中等危险区和严重危险区，通过分析多个冲击矿压区域性影响因素的叠加影响作用，确定不同开采地段所具有的不同冲击矿压危险程度，对开采区域进行分区分级预测，可根据分区分级预测结果，指导防冲措施的实施；

[0006] 对于给定的某一评估为具有冲击矿压危险的开采区域，一种分区分级预测的综合指数法，包含下述步骤：

[0007] (1)分析各个区域性影响因素的分布情况，确定各自的影响范围及程度；

[0008] (2)确定各个地段的多个因素叠加影响，综合确定各个地段的冲击矿压危险程度，即进行冲击矿压危险程度的分区分级预测；将不同地段分为轻微危险区、一般危险区、中等危险区和严重危险区；

[0009] (3)将分区分级预测结果标定于采掘工程平面图上，并用不同图例或颜色进行标识；

[0010] (4)根据分区分级预测结果，采取有针对性的冲击矿压防治措施。

[0011] 所述的区域性因素影响包括：(1)落差大于3m、小于10m的断层附近；(2)煤层倾角剧烈变化(大于15°)的褶曲附近；(3)煤层侵蚀、合层或厚度变化部分；(4)顶底板岩性变化地段；(5)上保护层开采遗留的煤柱下方；(6)落差大于10m的断层或断层群附近；(7)向采空区推进的工作面在接近采空区时；(8)“刀把”形等不规则工作面或多个工作面的开切眼及停采线不对齐等区域；(9)巷道交叉区域附近；(10)留设宽度不合理的沿空巷道煤柱区；(11)工作面超前支承压力区；(12)老顶初次来压位置附近；(13)工作面采空区“见方”区域；(14)留底煤区域；(15)采掘扰动区域；这15个因素分别具有各自不同的对冲击矿压危险程度的区域性影响规律。

[0012] 所述的多个因素叠加影响，是多个区域性影响因素对冲击矿压危险性有叠加影响，当多个“严重”等级叠加或“严重”等级与其它等级影响因素叠加时，该地段或地点最终定为“严重”等级；当有1个“中等”等级与1个或多个“一般”等级影响因素叠加时，该地段或地点最终定为“中等”等级；当有2个及以上“中等”等级影响因素叠加时，该地段或地点最终定为“严重”等级；当有2个及以上“一般”等级影响因素叠加时，该地段或地点最终定为“一般”或“中等”等级。

[0013] 所述的采取有针对性的冲击矿压防治措施，对于严重和中等危险区应在工作面回采前采用预卸压方式提前解危并加强防冲管理，对于一般和轻微危险区，在回采过程中根据监测结果采取有针对性的防治措施。

[0014] 有益效果，由于采用了上述方案，通过分析多个冲击矿压影响因素的叠加影响作用，分析开采区域不同地段的多个冲击矿压因素相互叠加作用，可将大范围的区域详细划分为小段区域，详细确定不同开采地段所具有的不同冲击矿压危险等级，提出一种矿井、采区、工作面或巷道冲击矿压分区分级预测方法，并确定各个地段的冲击矿压危险程度，可以使防冲措施更加具有针对性，提高冲击矿压的监测和防治水平，同时在一定程度上避免大面积采取防冲措施所带来的高成本，用于指导冲击矿压危险预测、监测和治理工作。解决了煤矿开采区域范围大，不同的地段具有的冲击矿压危险程度不一样，冲击矿压发生的地点很难确定的问题，达到了本发明的目的。

[0015] 优点：本发明将某一大范围区域划分为更加具体明确的小范围区段进行预测的做法，使得防冲工作比传统做法更加具有针对性和有的放矢，并可节约大量防冲成本，同时在分区分级预测中，综合考虑了小范围内多个因素的叠加影响，相比以往只考虑一个或几个因素单独影响的做法，本发明提高了冲击矿压危险预测的科学性和准确性。