[发明专利]利用抽帮充填防治沿空巷道冲击地压的方法

说明书

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，尤其涉及一种煤矿防治沿空巷道冲击地压的利用抽帮充填防治沿空巷道冲击地压的方法。

背景技术

煤矿冲击地压的控制问题仍是国际性难题，尤其是深井沿空工作面开采常常伴随破坏性冲击地压，造成严重的人员伤亡事故。目前深井沿空巷道大部分采取留小煤柱护巷方法，开采实践表明该方法存在资源回收率低、巷道围岩变形量大、超前支护困难、冲击地压防治工作量大等缺点。如CN1664310A公开了一种煤矿孤岛煤柱冲击地压控制方法，它首先在孤岛煤柱的低应力区布置采煤巷道，并留3.0~4.0米保护煤柱，在上、下沿空顺槽每隔3.0~4.0米钻爆破卸压孔，孔深为煤层厚度或巷道宽度的3倍，然后对上、下顺槽巷道帮体浅部加固，最后对巷道帮体深部物理改性。所采用的方式工艺复杂，工程量巨大，且卸压效果得不到保障。因此深井沿空巷道冲击地压的控制问题目前还没有根本解决，沿空工作面开采过程中的危险程度较大。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是针对目前沿空巷道大部分采用留小煤柱护巷存在诸多冲击地压防治问题的重大不足，利用改变顶板结构和巷道布置位置提出一种利用抽帮充填防治沿空巷道冲击地压的方法。

本发明的技术方案是：利用抽帮充填防治沿空巷道冲击地压的方法，具体包括以下步骤：

步骤1.工作面后方巷道顶板支护：

首先在上工作面回采时，在回采支架后方增加一个同类型支架进行支护，确保支架后方巷道10~15m范围内的顶板完整，并且能够满足通风、放炮的需要；

步骤2.布置抽帮充填爆破孔爆破：

根据工作面推进距离，在所述支护支架后方巷道的帮部侧壁上距底板1.0~1.3m处打预裂钻孔和抛掷钻孔，所述预裂钻孔和抛掷钻孔间距为1m，所述预裂钻孔的深度为6~7m，角度与巷道的帮部侧壁呈40~45°，终孔位置距煤壁深度为4~5m，封孔长度为2.5~3m；所述抛掷钻孔深度为11~12m，角度与巷道的帮部侧壁呈65~70°，终孔位置距煤壁深度为8~10m，封孔长度为4~5m，孔外连线采用微差爆破，爆破将松动的帮部煤体抽出抛掷到巷道中，充填部分巷道，形成大范围卸压保护带，随着工作面推进，顶板逐渐断裂下沉，底板在地应力作用下逐渐鼓起，顶底板能形成楔形夹持防冲结构，结构内煤体基本无冲出可能性；

步骤3.沿空巷道布置：

接续工作面沿空巷道在上工作面充填巷道位置掘进，顶底板均为坚硬岩石，采用架棚支护，掘进头后方对巷道表面进行喷浆，部分区域可采取壁后注浆措施进行加固和防灭火。

本发明的有益效果是：该方法将接续工作面沿空巷道与原充填巷道位置重叠布置，能够减弱或消除沿空巷道冲击危险性。巷道充填在工作面后方采空区内施工，不影响工作面回采，减少煤柱留设，大大降低沿空巷道变形量和超前支护困住，且顶底板能形成楔形夹持防冲结构，基本上消除了冲击地压危险。

附图说明

图1是本发明的实施方式示意图。

图2是本发明的钻孔的布置示意图。

图3为本发明形成的楔形夹持防冲结构示意图。

图中：

1、煤层；2、巷道；3、支架；4、支护支架；5、抛掷钻孔；6、浅预裂钻孔；7、爆破产生破碎区；8、抛掷到巷道中煤体；9、老顶岩层；10、直接顶岩层；11、底板岩层；12、接续工作面；13.采空区。

 

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。

如图1-3所示，本发明利用抽帮充填防治沿空巷道冲击地压的方法，具体包括以下步骤：

1.在深井长壁工作面，巷道2宽度为4.5m，首先在煤层工作面1回采支架3后方增加一个同类型支架进行支护，作为支护支架4，确保支架后方巷道210~15m范围内的顶板10完整，并且能够满足通风、放炮等需要。

2、若工作面每天平均推进距离为5m，在增加支架4后方巷道2的帮部施工两个爆破钻孔，孔径为42mm，孔口布置在距底板1.2m处，预裂钻孔6为预裂孔，把煤体爆松，钻孔深度为7m，角度与巷道的帮部侧壁呈45°，终孔位置距煤壁深度为5m，封孔长度为3m，深孔5为抛掷孔，将松动帮部煤体8抽出抛掷到巷道2中，充填部分巷道，钻孔深度为11m，角度与巷道的帮部侧壁呈65°，终孔位置距煤壁深度为10m，封孔长度为4m。

3、爆破区7内煤体松软破碎，能够形成大范围卸压保护带，随着工作面推进，顶板9逐渐断裂下沉，底板11在地应力作用下逐渐鼓起，顶板9、底板11能形成楔形夹持防冲结构，结构内煤体基本无冲出可能性；

4、工作面1开采结束后，巷道2也充填完毕；接续工作面12沿空巷道在上工作面充填巷道2位置掘进，顶板9、底板11均为坚硬岩石，采用架棚支护，掘进头后方对巷道表面进行喷浆，部分区域可采取壁后注浆措施进行加固和防灭火。