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高均质度煤层冲击危险性的方法。
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，该类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：一种窗口介入法判断高均质度煤层冲击危险性的方法，包括如下步骤：
步骤一、危险区域确定：根据煤层具体条件、冲击地压影响因素、冲击地压危险性评价结果，结合具体监测数据，确定危险区域；
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、窗口内锚索变形（受力）判断冲击危险性：在巷道的工作面一帮，人为制造硐室，高、宽、深分别为：2、2、3m，先对迎头侧进行爆破，深度3-4m，然后对硐室进行常规锚杆支护；在硐室迎头安装锚索，深度5-6m，锚索外端安装测力计；观测锚索受力（相当于变形），当出现突变时，即视为冲击危险。
本发明的积极效果是：
1、通过多因素冲击危险性分析和实际监测，首先确定高均质体煤层的危险区域；
2、针对煤体高均质性特征，采取窗口介入技术，制造一个弱空间，监测弱空间深部煤体变形性，以此判断该区域煤体冲击危险性；
3、通过对深部煤体位移对比观测，获取位移变化的突变特性，进行冲击危险性实时预警。
附图说明
图1是冲击危险区域示意图，图2硐室窗口设计示意图，图3是煤体位移曲线。
具体实施方式
本发明实施例提供一种窗口介入法判断高均质度煤层冲击危险性的方法，包括步骤如下：
一、根据具体工作面地质开采条件、冲击地压危险性评价报告等资料，结合具体观测数据，确定冲击危险区域，见图1；
二、对冲击危险区域进行窗口硐室施工，窗口尺寸：高、宽、深2、2、3m，进行爆破改性，爆破孔深度3-4m，硐室迎头安装锚索，长度6m，安装测力计，1是巷道，2是硐室，3是爆破孔，4是锚索（带有测力计），见图2；
三、将测力计观测传感器引出硐室，对硐室回填，观测锚索受力情况，根据受力曲线形态判断冲击危险程度，w是危险性曲线，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。
1.一种窗口介入法判断高均质度煤层冲击危险性的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、危险区域确定：根据煤层具体条件、冲击地压影响因素、冲击地压危险性评价结果，结合具体监测数据，确定危险区域；
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、窗口内锚索变形判断冲击危险性：在巷道的工作面一帮，人为制造硐室，高、宽、深分别为：2、2、3m，先对迎头侧进行爆破，深度3-4m，然后对硐室进行常规锚杆支护；在硐室迎头安装锚索，深度5-6m，锚索外端安装测力计；观测锚索受力，当出现突变时，即视为冲击危险。
技术总结