[发明专利]针对综放工作面临空巷道矿压显现现象的卸压方法

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体是一种针对综放工作面临空巷道矿压显现现象的卸压方法。

背景技术

在煤矿开采过程中，当一个综采工作面完成开采后，该工作面就成为了采空区，那么该采空区的相邻综采工作面中，紧邻该采空区的一条巷道就是临空巷道。因为机巷中放置有各种设备，所以一般都选择风巷作为临空巷道，如图1所示。综放工作面中临空巷道受矿山压力影响，产生了强烈的矿压显现现象，出现了严重的断面缩口、帮鼓、底鼓、顶板下沉等，导致巷道断面，尤其是超前支护巷段断面不断减小，给工作面通风、运输、行人等带来了安全隐患，严重影响了综放工作面的安全生产。对于矿压显现现象，一般采取以下措施：(1)局部巷段起底；(2)补强巷道顶板、帮部支护；(3)增加超前支护长度和支护密度、支设木垛等。这些都是在矿压显现之后为了工作面顺利向外推进，被动地采取的措施，虽然对减弱矿压显现起到了一定作用，但由于压力太大，巷道变形仍然很严重，矿山压力得不到实际的控制，无法从源头上根本解决矿压现象的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种针对综放工作面临空巷道矿压显现现象的卸压方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种针对综放工作面临空巷道矿压显现现象的卸压方法，包括如下步骤：

1）施工卸压槽：在临空巷道的底板上由里向外（由里向外是指由切眼向巷道口方向）施工卸压槽，卸压槽布置在巷道底板的中线处，卸压槽深500-550mm、宽400-450mm；

2）施工卸压孔：在临空巷道的两侧巷帮上由上至下（由上至下是指由巷道顶板向巷道底板方向）施工至少两排卸压孔，每排卸压孔的孔径为108mm、孔深为13-17m、孔向上倾角4°-6°、孔距为1.0-1.2m；相邻的两排卸压孔的排距为0.8-1.0m，并且相邻两排的卸压孔之间为三花眼布置。

本发明中施工卸压槽、卸压孔的各参数是通过大量的实地勘测、理论分析计算和数值模拟计算而优选出的。

本发明方法的卸压原理：采用人工的方法对围岩的碎胀变形力进行有控制的释放，使巷道周边形成的应力峰值向远离巷道周边的围岩深部转移，使巷道处于应力降低区中。采取卸压技术造成局部煤体破裂，降低了煤体强度，使应力重新分布，释放或降低了煤体中的弹性能，减小了巷道承受的压力和变形量，从而达到维护巷道的目的。本发明方法中施工卸压槽、卸压孔等卸压技术就是提前转移应力分布，减弱矿压显现，化被动为主动，从源头根本上解决问题，实现矿山压力控制。

通过人工现场观测及数据分析，施工卸压槽巷段的底鼓量、顶板下沉量、帮鼓量较之前有明显的减小，顶板破碎程度减轻，提高了顶板的完整性，压力状况有明显的改善；通过与施工卸压孔前巷道变形情况相比较，巷道的变形速度及变形量明显减小，大大减少了开采过程中巷道起底工程量，巷道有效断面得到保证，达到了预期效果并且随工作面推进，在施工卸压孔区域未发生过大的“闷墩”现象。由此得出以下结论：①在巷道两侧帮施工卸压孔转移了应力分布，对减轻顺槽巷超前压力，控制超前支护段矿压显现有一定的效果，在一定程度上缓解了顶板压力，起到了比较有效的卸压作用，施工卸压孔后巷道状况已有明显的改善，达到了保护巷道的目的。②同时可减少或防止开采过程中临空压力与超前压力叠加而形成应力集中现象，防止冲击性来压。③巷道面貌的改善，利于工作面通风，保证了行人及物料运输安全，促进了安全生产，经济效益显著。④临空巷卸压孔施工为放顶煤开采过程中巷道的维护提供了借鉴，对类似条件下煤炭开采，防止冲击性来压和控制巷道变形具有一定的参考价值和指导意义。

附图说明

图1为本发明方法中卸压槽、卸压孔平面布置示意图。

图2为本发明方法中卸压槽、卸压孔断面布置示意图。

图3为本发明方法中卸压孔的三花眼布置示意图。

图中：1-卸压槽、2-卸压孔、3-机巷、4-风巷、5-采空区。

具体实施方式

实施例1

一种针对综放工作面临空巷道矿压显现现象的卸压方法，包括如下步骤：

1）施工卸压槽：在临空巷道的底板上由里向外施工卸压槽1，卸压槽1布置在巷道底板的中线处，卸压槽1深530mm、宽400mm；

2）施工卸压孔：在临空巷道的两侧巷帮上由上至下施工两排卸压孔2，每排卸压孔2的孔径为108mm、孔深为17m、孔向上倾角5°、孔距为1.2m；相邻的两排卸压孔2的排距为0.8m，并且相邻两排的卸压孔2之间为三花眼布置。