本发明属于煤矿开采技术领域，具体为一种窗口介入法判断工作面侧向坚硬顶板冲击危险性的方法。
背景技术：
工作面开采形成侧向坚硬顶板悬顶常常导致动力灾害。采场侧向坚硬顶板导致的冲击地压强显现占据较大比重，且其危险区域较大、强度普遍较高。由于侧向顶板悬顶的空间结构具有不规则性、极其复杂性，导致顺槽应力场分布具有重大差异性，冲击地压危险性出现分区性。如何进行工作面侧向坚硬顶板型冲击地压危险性预测，是煤矿面临的重大技术难题。
目前，该累冲击地压危险性预测跟一般工作面基本一致，主要包括微震、钻屑法、电磁辐射、应力变化、矿压观测等，其针对性、可靠性较差。由于工作面侧向坚硬悬顶结构会常常造成沿空侧巷道掘进时面临较大的静态载荷，造成巷道掘进期间的危险性就很严重，开采期间再附加本工作面顶板动态断裂作用，其危险性急剧增大。目前采取断顶留巷技术，虽然对下位岩层进行了破坏，但由于上位尚存在侧向悬顶结构，煤层经受侧向工作面顶板运动整个过程的作用，导致巷道片帮、压酥严重，造成局部高应力。
到目前为止，还没有针对侧向坚硬悬顶的具体煤层条件，对顺槽冲击危险性形成针对性、具体性的预测方法。特别是侧向坚硬顶板高位悬顶条件下，当悬顶结构发生大面积失稳断裂运动时，会导致大面积、高级别冲击能量释放，发生破坏性冲击地压可能性增加。当煤层具有强冲击倾向、且煤层具有高均质性时，常规方法的常规监测技术很难定量预警坚硬顶板型冲击地压危险性，且事先难以预知悬顶结构造成的静态危险分布。需要进行人工介入方法，打破煤层高均质性特性，进行冲击危险性前兆信息的提前预知。
技术实现要素：
（一）解决的技术问题
本发明的目的是针对侧向存在坚硬悬顶条件下巷道冲击危险难以预测的情况，提出一种人为窗口介入技术判断冲击危险的方法。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：窗口介入法判断工作面侧向坚硬顶板冲击危险性的方法，包括如下步骤：
步骤一、悬顶结构的量化监测：首先对巷道顶底板进行清除，见顶见底，采取等间距定点观测侧向悬顶结构，测点间距10-12m；监测确定侧向悬顶结构特性；
步骤二、人为窗口介入技术：由于煤层具有高均质性，其破坏显现呈现为主震型，需要对危险区域进行人工破坏，制造出一个弱面，作为冲击危险性观测的窗口，即为窗口介入技术；
步骤三、窗口观测方法：在巷道的工作面一帮，人为进行一排大直径钻孔，从距离底板1.2m到顶板均匀布置，钻孔之间原则不留大的承载煤体，深度为巷道高度的3-4倍；然后在钻孔中安装长条木支柱，木支柱与煤体之间增加填充物（如煤粉），具有一定摩擦力，观测木支柱的趋势化运动强弱，就可判断深部煤体膨胀破坏运动，这种运动强弱可判断冲击危险性。
本发明的积极效果是：
1、通过对侧向悬顶进行结构性量化观测，定性确定侧向顶板静态下的空间结构特征，对确定冲击危险性起到事先预判作用；
2、针对侧向悬顶型冲击地压的顶板运动趋势化特性，采取沿倾向进行巷道顶板下沉量观测，判断侧向顶板趋势化运动诱发冲击危险性；
3、通过重点危险区域顶板下沉速度对比观测，获取巷道静态条件下侧向顶板运动趋势导致的冲击危险区域，进行冲击危险强弱性预警。
附图说明
图1是侧向悬顶结构示意图，图2窗口介入技术示意图，图3是煤体膨胀运动曲线示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种窗口介入法判断工作面侧向坚硬顶板冲击危险性的方法，包括如下步骤：
一、先对侧向悬顶进行观测，间距为10-12m；采取打钻探测技术，对5m以下、7m以上悬顶进行量化探测，见图1；
二、对冲击危险区域进行窗口介入观测，采取多断面对比观测方案，窗口深度10-15m，一般采用大直径（115mm）钻孔，钻孔内部安装木支柱（cde是安设木支柱的观测点），用煤粉充填，见图2；
三、在巷道底板布置观测固定点（b是基点），对木支柱的位移进行观测，采取对比观测，获得位移曲线，根据曲线出现突变，且位移量与钻孔长度比例超过1%，根据曲线形态判断冲击危险程度，见图3。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.工作面侧向坚硬顶板诱发冲击地压的预测方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、悬顶结构的量化监测：首先对巷道顶底板进行清除，见顶见底，采取等间距定点观测侧向悬顶结构，测点间距10-12m；监测确定侧向悬顶结构特性；
步骤二、人为窗口介入技术：由于煤层具有高均质性，其破坏显现呈现为主震型，需要对危险区域进行人工破坏，制造出一个弱面，作为冲击危险性观测的窗口，即为窗口介入技术；
步骤三、窗口观测方法：在巷道的工作面一帮，人为进行一排大直径钻孔，从距离底板1.2m到顶板均匀布置，钻孔之间原则不留大的承载煤体，深度为巷道高度的3-4倍；然后在钻孔中安装长条木支柱，木支柱与煤体之间增加填充物，具有一定摩擦力，观测木支柱的趋势化运动强弱，就可判断深部煤体膨胀破坏运动，这种运动强弱可判断冲击危险性。
2.如权利要求1所述的预测方法，其特征在于：所述步骤三中的填充物为煤粉。
技术总结