本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

在煤礦開采中，硬度普氏系數(shù)f小于等于1.0的煤層屬于軟煤層。目前在具有沖擊地壓危險性的軟煤層中巷道掘進時，掘進迎頭始終處于動態(tài)變化狀態(tài)，如果巷道掘進過程的迎頭前方伴隨有構(gòu)造、煤巖層結(jié)構(gòu)異常、瓦斯異常等情況，其危險性監(jiān)測和預(yù)測非常重要。沖擊地壓的預(yù)測在理論和技術(shù)上雖然取得了長足的發(fā)展，例如，目前沖擊地壓危險性預(yù)測方法，包括鉆屑法、物理方法、應(yīng)力監(jiān)測法、礦壓法、煤層含水變化、圍巖變形等。由于沖擊地壓復(fù)雜性、隨機性、突發(fā)性、破壞形式的多樣性，使得沖擊地壓危險性預(yù)測有時候往往不夠準(zhǔn)確，這些方法只適應(yīng)于一般煤層的沖擊地壓的預(yù)測，不適應(yīng)煤體硬度低的軟煤層。例如，采用鉆屑法監(jiān)測，由于煤層軟，會擾動煤體，導(dǎo)致監(jiān)測數(shù)據(jù)偏大；采用應(yīng)力監(jiān)測法，由于煤層軟、影響因素多等因素操作難度大，等等。

目前，還沒有針對軟煤層巷道迎頭沖擊地壓危險性預(yù)測的可靠的方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對軟煤層巷道迎頭沖擊地壓危險性預(yù)測問題，提出一種可靠的監(jiān)測方法。

為達到上述目，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種軟煤層巷道迎頭沖擊地壓危險的監(jiān)測方法，其特征在于，步驟如下：

第一步：確定具有沖擊地壓危險的趨向性區(qū)域

在軟煤層巷道掘進時，通過類比、現(xiàn)場顯現(xiàn)記錄、相臨采場沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析、判定，確定出具有沖擊地壓危險的趨向性區(qū)域，需要在該區(qū)域掘進過程中對沖擊地壓危險性進行預(yù)測；

第二步、制作觀測裝置

觀測裝置包括加強套、帶有錐頭的PVC管、彈性推頭和推桿；所述的PVC管長度大于觀測鉆孔深度；所述的加強套每間隔一定距離套在PVC管上，要求加強套的單軸抗壓強度與觀測煤層的抗壓強度相當(dāng)，加強套的外徑要與觀測鉆孔直徑相匹配，加強套的內(nèi)徑保證緊緊套在PVC管上；所述的彈性推頭連接在推桿前端，要求彈性推頭直徑小于PVC管內(nèi)徑，在PVC管直徑不變形的情況下能順利地在PVC管推進；

進一步，所述的推桿為一節(jié)節(jié)連接式金屬桿。

第三步、布置鉆孔進行危險性判斷

先在巷道迎頭鉆深度10m的第一個觀測孔，在第一個觀測孔呈完整狀態(tài)前立即將上述的套有加強套的PVC管推入第一個觀測孔中，直至推入第一個觀測孔底部，停留一定時間后，再用推桿把彈性推頭向PVC管中推進，在推進過程中當(dāng)明顯出現(xiàn)阻力或卡頓現(xiàn)象時，說明該段PVC管受到擠壓發(fā)生了變形，該段煤體已達到一定的破壞狀態(tài)，在此處掘進巷道時具有沖擊危險；根據(jù)推桿的推入深度，即可得到具有沖擊危險性煤層的所處深度，掘進到該深度時需要采取防護措施，避免沖擊地壓事故發(fā)生；

第四步、在推進過程中當(dāng)推頭順利到達第一個觀測孔底部時，說明該段PVC管未受到擠壓變形，該段煤體沒有沖擊危險，可進行正常掘進；掘進到接近10m深度時，布置深度10m的第二個觀測孔，按照第三步繼續(xù)進行，依次類推，直至通過具有沖擊地壓危險的區(qū)域。

本發(fā)明的積極效果是：觀測方法簡單、直觀、容易操作、是軟煤層巷道迎頭沖擊地壓危險性預(yù)測的可靠的方法，從而解決了軟沖擊煤層巷道的安全掘進問題。

本發(fā)明的工作原理和積極效果是：加強套強度與煤層抗壓強度配套，一旦加強套發(fā)生變形，說明煤體已達到破壞狀態(tài)；根據(jù)推桿的推入深度，得到具有沖擊危險性的深度，從而掘進到該處時，采取防護措施，避免事故發(fā)生，從而解決了軟沖擊煤層巷道的安全掘進問題。

附圖說明

下面結(jié)合附圖說明本發(fā)明的實施例。

圖1是本發(fā)明觀測裝置示意圖；

圖2是本發(fā)明監(jiān)測過程中鉆孔示意圖。

圖中：1-推桿，2-推頭，3-PVC管，4-加強套，5-錐頭，6-巷道，7-第一個觀測孔，8-第二個觀測孔。

具體實施方式

如圖1-2所示，本發(fā)明的軟煤層巷道迎頭沖擊地壓危險的監(jiān)測方法如下：

一、確定具有沖擊地壓危險的趨向性區(qū)域

在軟煤層巷道掘進時，通過類比、現(xiàn)場顯現(xiàn)記錄、相臨采場沖擊地壓顯現(xiàn)特征的分析、判定，確定出具有沖擊地壓危險的趨向性區(qū)域，需要在該區(qū)域掘進過程中對沖擊地壓危險性進行預(yù)測。

二、制作選用觀測裝置

觀測裝置如圖1所示，包括加強套4、帶有錐頭5的PVC管3、彈性推頭2和推桿1；所述的PVC管3長度大于觀測鉆孔深度；所述的加強套4每間隔一定距離套在PVC管3上，要求加強套4的單軸抗壓強度與觀測煤層的抗壓強度相當(dāng)，加強套4的外徑要與觀測鉆孔直徑相匹配，加強套4的內(nèi)徑保證緊緊套在PVC管3上；所述的彈性推頭2連接在推桿1前端，要求彈性推頭2直徑小于PVC管3內(nèi)徑，在PVC管3直徑不變形的情況下能順利地在PVC管3推進。

進一步，所述的推桿1為一節(jié)節(jié)連接式金屬桿。

三、布置鉆孔進行危險性判斷

如圖2所示，先在巷道6迎頭鉆深度10m的第一個觀測孔7，在第一個觀測孔7呈完整狀態(tài)前立即將上述的套有加強套的PVC管3推入第一個觀測孔7中，直至推入孔底部，停留一定時間后，再用推桿1把彈性推頭2向PVC管3中推進，在推進過程中當(dāng)明顯出現(xiàn)阻力或卡頓現(xiàn)象時，說明該段PVC管3受到擠壓發(fā)生了變形，該段煤體已達到一定的破壞狀態(tài)，在此處掘進巷道時具有沖擊危險；根據(jù)推桿1的推入深度，即可得到具有沖擊危險性煤層的所處深度，掘進到該深度時需要采取防護措施，避免沖擊地壓事故發(fā)生；

四、在推進過程中當(dāng)推頭2順利到達第一個觀測孔7底部時，說明該段PVC管3未受到擠壓變形，該段煤體沒有沖擊危險，可進行正常掘進；掘進到接近10m深度時，布置第二個觀測孔8，按照第三步繼續(xù)進行，依次類推，直至通過具有沖擊地壓危險的區(qū)域。