[发明专利]一种高抽巷采动合理位置的确定方法及装置

说明书

本申请公开了一种高抽巷采动合理位置的确定方法及装置。确定方法，其特征在于，包括以下步骤：确定采空区中冒落带的高度和裂缝带的范围；将高抽巷的适宜层位选择在裂缝带中下部，并满足下列公式：Hz＝Hm+ΔHm，Hm＜Hz＜Hl，其中，Hz为高抽巷层位高度，m；Hm为冒落带高度，m；ΔHm为防止高抽巷破坏安全保险高度，取1～1.5倍采高，m；Hl为裂缝带高度，m。

技术领域

本公开一般涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种高抽巷采动合理位置的确定方法及装置。

背景技术

瓦斯事故是目前煤矿生产中发生频率最高、危险程度最大、破坏最为严重的灾害之一。综放开采受多种因素制约，尤其是煤层瓦斯的制约。随着矿井开采向深部延伸，瓦斯含量和瓦斯压力越来越大，瓦斯制约生产的“瓶颈”问题也越来越突出，仅靠风排瓦斯已无法保证正常生产，放顶煤的高强度开采使得工作面上隅角及回风巷内瓦斯屡屡超限，严重影响正常生产，并对人员和设备安全造成巨大威胁。

高抽巷作为一种有效抽放采空区瓦斯的手段，在我国很多高瓦斯矿区得到了广泛应用。高抽巷抽放效果好，抽放量大，随着回采强度的加大，裂隙形成越好，抽放效果越明显；正常回采过程中抽出的瓦斯浓度稳定，在回采结束后的一定时间内有稳定的抽出瓦斯浓度，可以降低下一煤层或同煤层工作面回采期间瓦斯管理的压力；便于日常管理、观测，易于控制瓦斯抽出量，改善工作面作业环境。合理布置顶板高抽巷，不仅可以从设计源头上解决工作面上隅角瓦斯超限问题，而且能够简化通风系统、增强瓦斯抽采效果。

高抽巷一旦投入使用后工作人员无法进入，由于下方工作面的采动影响，处于采动裂隙带内的高抽巷必然发生变形破坏，高抽巷的变形破坏情况直接影响临近层瓦斯抽采，制约着高瓦斯矿井的高产高效生产。目前国内外学者对高抽巷的采动变形破坏缺乏系统研究，因此，对高抽巷采动破坏机理及优化布置研究是十分有必要的。

高抽巷的最佳布置层位是否合理不仅与工作面瓦斯抽采效果紧密相关，而且可能影响高抽巷自身维护的难易程度，若将巷道布置在冒落带内，高抽巷不但会随采空区岩层冒落而破坏，而且它将处于矸石自然堆积区内，区域瓦斯浓度不稳定，抽放效果较差；若把高抽巷布置在弯曲下沉带内，带内岩层透气性差，不容易抽出瓦斯。因此，亟需提出一套切实可行的高抽巷采动合理位置的确定方法，以适应不断向深部延伸的矿井开采的需求。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种高抽巷采动合理位置的确定方案。

第一方面，本申请实施例提供了一种高抽巷采动合理位置的确定方法，包括以下步骤：

确定采空区中冒落带的高度和裂缝带的范围；

将高抽巷的适宜层位选择在裂缝带中下部，并满足下列公式：

Hz＝Hm+ΔHm，

Hm＜Hz＜Hl，

其中，

Hz为高抽巷层位高度，m；

Hm为冒落带高度，m；

ΔHm为防止高抽巷破坏安全保险高度，取1～1.5倍采高，m；

Hl为裂缝带高度，m。

所述冒落带高度采用下式计算：

Hm＝h/(k－1)cosα

式中：

h为采高；

k为冒落岩石平均碎胀系数；

α为煤层平均倾角。采用冒落带的理论计算其高度，

所述裂缝带高度采用下式计算：

Hl＝100h/(ah+b)±c