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三软煤层冲击危险性的方法。
背景技术：
冲击地压属于煤矿动力灾害。研究表明，冲击地压不仅发生在硬的煤层、顶底板，而且在三软煤层中也发生。三软煤层因为围岩软，同样的能量下的破坏范围大。深部开采条件下三软煤层因重力作用导致的冲击地压强显现越来越明显，需要引起高度重视。由于软岩分为地质软岩、工程软岩、深井软岩等，其发生冲击灾害的类型具有复杂性。软岩冲击危险预测与硬岩有较大差别，突出表现在动力效应减弱，能量往往在深部空间集聚，监测指标也有重大差别。由于软岩具有流动破坏性，导致巷道周围应力场分布具有差异性，破坏范围大、应力场分布范围深，对构造影响不敏感，破坏具有空间分布特性，造成冲击地压危险性预测难以达到定量的程度。
如何进行深部三软煤层采场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常规类型基本一致，主要包括微震、钻屑法、电磁辐射、应力变化、矿压观测等，其可靠性、量化性较差。由于深部采场工作面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动态应力作用，其扰动范围增大，危险区域扩展、危险程度急剧增大。
到目前为止，还没有针对深部三软煤层的具体煤层条件，对冲击危险性形成针对性、具体性的预测方法。需要进行人工介入方法，深入到煤岩层深部，大范围监测与软煤岩体动态破坏相关的冲击前兆信息。
技术实现要素：
（一）解决的技术问题
本发明的目的是针对深部三软煤层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与空间变形监测相结合的判断冲击危险性的方法。
（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三软煤层冲击危险性的方法，包括如下步骤：
步骤一、危险区域的确定：针对具体煤层条件，根据实际观测数据、危险性评价结果，划分中、高等冲击危险区；
步骤二、人为窗口介入技术：由于煤层具有三软性，其破坏显现呈现为空间分布型，需要对危险区域进行空间变形破坏监测，人为制造出一个空间，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，人为进行一个大直径钻孔，距离底板1.2m，深度为巷道高度的3-4倍；然后在钻孔中安装水囊，水囊外侧由一个单向阀、一个安全阀（兼卸载）组成，安全阀连接流量计，通过观测流量变化情况，就可判断深部煤体变形破坏，由于水囊体积大，具有变形放大作用，可根据变形突变与强弱可判断冲击危险性。
本发明的积极效果是：
1、针对三软煤层容易发生空间分布型变形特征，采取窗口介入技术，制造一个大直径弱空间，用水囊填充弱空间，将变形进行放大，能快速反应巷道围岩变形特征；
2、监测弱空间深部煤体变形特性，根据变形的突变性与强弱判断三弱煤层空间分布变形强弱，快速变形视为具有冲击危险性。
附图说明
图1是预判的冲击危险区域示意图，图2水囊结构示意图，图3是煤体变形曲线。其中，1-水囊2-安全阀3-注水流量4-流量计。
具体实施方式
本发明实施例提供一种窗口介入法判断三软煤层冲击危险性的方法，包括步骤如下：
一、针对三软煤层具体条件，采取类比分析、实际监测等手段，确定出中等以上危险区域，见图1；
二、根据三软煤层条件，设计膨胀性能强的水囊，水囊可注水、压力较大可通过安全阀卸压，可排除囊中水等功能，见图2；
三、对冲击危险区域进行窗口介入观测，窗口深度8-12m，一般采用大直径（115mm）钻孔，钻孔内部安装水囊，用煤粉充填，观测水囊流量作为预警，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三软煤层冲击危险性的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、危险区域的确定：针对具体煤层条件，根据实际观测数据、危险性评价结果，划分中、高等冲击危险区；
步骤二、人为窗口介入技术：由于煤层具有三软性，其破坏显现呈现为空间分布型，需要对危险区域进行空间变形破坏监测，人为制造出一个空间，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，人为进行一个大直径钻孔，距离底板1.2m，深度为巷道高度的3-4倍；然后在钻孔中安装水囊，水囊外侧由一个单向阀、一个安全阀（兼卸载）组成，安全阀连接流量计，通过观测流量变化情况，就可判断深部煤体变形破坏，由于水囊体积大，具有变形放大作用，可根据变形突变与强弱可判断冲击危险性。
技术总结