[发明专利]高围压巷道全断面深槽卸压方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿中巷道维护技术，尤其涉及一种高围压巷道全断面深槽卸压方法。

背景技术

煤矿中巷道维护的主要手段是对巷道进行支护或对围岩进行加固。但在有些情况下，如巷道受动压影响、软岩、深井、高应力等条件下，即使对巷道进行了支护或加固，巷道维护仍很困难。在此条件下，对巷道进行开槽卸压，是解决这类巷道支护难题的重要技术途径。开槽卸压是采用人为卸压的方法改变巷道围岩应力场的分布，控制巷道围岩变形，降低围岩压力对巷道的影响，可将巷道围岩由承受高围压的承载体转化为承受低围压的支护体。

卸压槽是指在巷道周边，利用开槽器械（如开槽机、传统的风镐、手镐等），开掘出一定宽度和深度的槽，其作用在于开掘卸压槽后，使巷道的围岩应力向岩体深部转移，扩大了围岩的卸压范围，改变巷道围岩应力场的分布状况，降低了巷道围岩压力，从而保障了巷道的稳定性。

现有技术中开槽卸压的方法有：

在巷道顶板、底板、两帮或全断面开槽卸压；在掘进工作面前方开槽卸压；在巷道底板及两底角进行松动爆破开槽卸压；在巷道顶部、底板及巷道一侧或两侧开掘卸压巷硐进行卸压。

上述现有技术至少存在以下缺点：

开槽的宽度较大，且很难适应高围岩状态。开槽的深度较浅，开槽个数不足，不能达到整个巷道全断面有效卸压的目的。

发明内容

本发明的目的是提供一种开槽量较小，并能够使高围压巷道全断面充分卸压的高围压巷道全断面深槽卸压方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的高围压巷道全断面深槽卸压方法，以穿过巷道横截面形心的铅垂线为对称轴，沿所述巷道截面形心的径向向巷道两帮对称开设多个卸压槽。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的高围压巷道全断面深槽卸压方法，以穿过巷道截面形心的铅锤线为对称轴，沿所述巷道截面形心的径向向巷道两帮对称开设多个卸压槽，将开槽卸压技术应用于高围压巷道，开槽量小并能够适应高围岩状态。

附图说明

图1为本发明实施例中巷道卸压槽的布置示意图；

图2为本发明实施例中巷道周边围岩卸压后的应力分布。

具体实施方式

下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。

本发明的高围压巷道全断面深槽卸压方法，其较佳的具体实施方式是：

以穿过巷道截面形心的铅垂线为对称轴，沿所述巷道横截面形心的径向向巷道两帮对称开设多个卸压槽。

所述巷道截面形心为巷道横截面外接圆的圆心。

所述卸压槽的个数为4至8个。

所述卸压槽的个数最佳为6个，沿圆周均布。

所述卸压槽的深度为深度2至4米，且各个卸压槽的深部边缘，都处在巷道卸压外接圆上。

对于巷道横断面面积在15m²-30m²的巷道而言，所述卸压槽较合理的深度为深度3米。

所述卸压槽的宽度为40mm～100mm。

所述卸压槽不能开在巷道顶板的中间位置，以有利于巷道顶板的结构稳定性。

本发明的高围压巷道全断面深槽卸压方法，将开槽卸压技术应用于高围压巷道，采用全断面深槽卸压技术，巷道周边均匀布置卸压槽，能够适应高围岩状态，适用于高围压巷道。可满足以下几个要求：

（1）在保证巷道周边岩体结构完整性的条件下，优化卸压槽个数，减少开槽施工工程量；

（2）在较小开槽工作量的条件下，保证巷道周边岩体得到充分卸压。

具体实施例，如图1所示：

一、卸压槽个数优化与设计：

经过技术优化，应该从巷道两帮位置均匀布置6个卸压槽。第一，巷道全断面均布开8个或更多的槽：不仅施工工程量大，还会使巷道周边岩体的完整性结构遭到严重破坏，反而降低了岩体自承结构的强度和稳定性；第二，巷道全断面均布开4个或更少的槽：不仅卸压范围小，卸压效果仅仅体现在顶板、底板以及两帮的表层，且卸压围岩的厚度较小，巷道周边较深一些的围岩没有起到很好的开槽卸压作用，难以实现巷道全断面围岩充分卸压。第三，巷道顶板中部不宜开槽，否则会导致顶板塌落。

二、卸压槽的宽度和深度优化与设计：

卸压槽的宽度：是指在巷道横断面上巷道周边的切向方向的卸压槽的宽度。卸压槽的深度：是指在巷道横断面的径向方向上卸压槽的长度。

卸压槽的尺寸，应根据巷道围岩压力大小和围岩的弹性模量大小确定，一般情况下：