[发明专利]受动压影响的小煤柱沿空掘巷巷旁切顶卸压方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种受动压影响下保证小煤柱沿空巷道安全掘进和巷道围岩控制效果的技术，具体地说是一种极大降低小煤柱沿空掘巷时和巷道使用过程中巷道围岩变形和支护难度的技术。

背景技术

区段内多个采煤工作面一般按顺序依次回采。相邻工作面之间需要留设煤柱隔离已采空间。传统的沿空掘巷一般在相邻工作面采完6个月以上开始施工，煤柱较小，沿空掘巷在工作面推进方向处于相邻采空区的后支承压力稳定带，侧向处于煤体塑性区，巷道维护相对容易。但由于采掘接替紧张，往往未等相邻工作面回采完毕或刚刚回采完毕便开始掘进沿空巷道，受相邻工作面采动动压影响，提前掘进的巷道围岩变形剧烈，锚杆等支护材料断裂严重，支护十分困难。为了解决这一难题，动压影响下的沿空掘巷多采用加大隔离煤柱宽度和掘巷后进行多次巷道修复和加强支护的方法来保证巷道围岩稳定性。

加大隔离煤柱宽度至小煤柱宽度的2倍以上，极大的浪费了有限的煤炭资源，缩短了矿井服务年限。多次巷道修复和加强支护的方法使巷道支护成本提高1倍以上，仍不能完全满足巷道安全生产之目标。因此，上述2种主要方法均不能满足受动压影响的沿空掘巷要求的提高资源回采率和确保巷道围岩稳定性之双重目标。

发明内容

本发明的任务在于解决现有受动压影响下的小煤柱沿空掘巷技术所存在的本质缺陷，提供一种全新的受动压影响的小煤柱沿空掘巷巷旁切顶卸压方法，该方法具有保证回采工作面正常生产及极大降低沿空巷道支护成本和难度的优点。

其技术解决方案是：

一种受动压影响的小煤柱沿空掘巷巷旁切顶卸压方法，其包括以下步骤：

a选择巷旁切顶的切顶方法、施工时间和地点

采取在工作面采动过程中，对工作面顺槽内顶板进行深孔爆破切顶卸压的方法。由于回采工作面采动后顶板及上覆岩层滞后运动的特征，沿空巷道的掘进一般要等工作面采毕6个月以上，否则巷道将会受到极强的采动影响导致作业环境不安全，巷道围岩变形不可控和支护成本急剧增加。采取在工作面采动过程中，对工作面全长顺槽内顶板爆破切顶使其冒落卸压的方法，可以及时消除动压对沿空掘巷的本质不利影响，确保巷道提前掘进。

b确定巷旁切顶卸压炮眼位置及深度

根据现场工作面情况合理确定巷旁切顶卸压炮眼位置，炮眼位置应尽可能靠近小煤柱；根据工作面采高和顶板自由垮落情况确定炮眼深度，以达到最好的切顶卸压效果，合理的炮眼深度为工作面采高的3～4倍。

c布置深孔爆破炮眼及装药封孔

上述巷旁切顶卸压炮眼位置及深度确定后，应超前工作面提前布置深孔爆破炮眼，炮眼沿工作面顺槽方向呈“一”字型布置，炮眼间距为4～8m；然后进行装药及导爆索布置工作，并完成炮眼封口；

d爆破切顶卸压

爆破工作可超前工作面或者待炮眼进入采空区滞后进行，若巷道顶板完整性较好，则提前进行放炮工作，若顶板爆破后容易垮落，则在炮眼进入采空区后起爆；

e沿空巷道掘进

沿空掘巷巷旁切顶卸压可以直接切断悬顶，并充填密实采空区，基本消除回采工作面对沿空掘进巷道的采动动压影响，因此相邻工作面回采完毕之后可立即进行安全条件下的沿空巷道掘进工作，并且支护相对容易。

进一步的，步骤c中，优选深孔爆破炮眼超前工作面30m布置。

更进一步的，步骤c中，优选采用双雷管、双导爆引爆，两根导爆索延伸至炮眼底部，每一根导爆索均采用一发雷管，两发雷管采用并联方式连接，采用连续耦合方式装药。

进一步的，步骤d中，对巷道顶板（即工作面直接顶）进行分析，若巷道顶板为Ⅰ~Ⅱ类顶板时，则在炮眼进入采空区后起爆，若巷道顶板为Ⅲ类或Ⅲ类以上顶板时，则提前进行放炮工作。

本发明提供了一种动压影响条件下基于有效减小沿空掘进巷道围岩变形和支护难度的顶板卸压技术，即受动压影响的小煤柱沿空掘巷巷旁切顶卸压技术。所谓“沿空掘巷巷旁切顶卸压”是指在沿空掘巷相邻回采工作面巷道内布置顶板炮眼，在工作面前方或后方对巷道顶板进行爆破切顶，极大减小顶板回转下沉量和运动时间，起到基本消除沿空掘进的巷道受开采动压作用之目的。因此，在相邻工作面巷道切顶卸压之后，在动压基本消除的采空区边缘煤体中掘进巷道，巷道变形将会大幅减小，支护成本将会大幅降低。本发明原理明了，技术完整，操作工艺简捷、劳动强度低、保证回采工作面正常生产、极大降低沿空掘进巷道支护难度，是一种受动压影响的小煤柱沿空掘巷有效的巷道顶板卸压技术，具有极大的推广应用前景。

本发明的有益技术效果具体表现在：