[发明专利]一种切眼内断层破碎带冒顶处理方法

说明书

一种切眼内断层破碎带冒顶处理方法，适用于煤矿井下使用。首先采用钻孔探测顶板破碎状况，然后制造人工假顶，并向顶板冒落空洞区域注膨胀填充材料，接着注浆加固冒落边缘，对较为破碎的顶板区域进行补强支护，最后清理冒落区域，搭建施工平台，进行方木穿顶并成组安设液压支架。其针对采煤工作面切眼内形成的断层破碎带冒顶区域，提出了一个安全高效的冒顶处理技术，能够有效处理断层等引起的顶板破碎冒顶问题，提高切眼内液压支架安装的安全性，方法简单，工艺流程实用。

技术领域

本发明是涉及一种冒顶处理方法，尤其适用于煤矿井下一种切眼内断层破碎带冒顶处理方法。

背景技术：

采煤工作面冒顶事故严重威胁工作人员的安全且严重影响着工作面的顺利推进，尤其是在开切眼内，当一边撤走单体支柱，一边安装液压支架过程中出现断层带冒顶时，将给工作面的推进带来很大麻烦。对于工作面冒顶现象，传统的处理方法是使用高预紧力锚杆（索）、梁、网联合支护或者使用注浆加固的处理方法，但是这一般适用于工作面推进过程中的情形。对于开切眼内的断层冒顶问题，由于液压支架还没有安装完成，以往单一性的冒顶处理方式将难以保证安全撤柱，有可能再一次发生冒顶，仍然存在着很大的安全隐患，因此需要更加安全可靠的一种切眼内断层破碎带冒顶处理方法来保证开切眼内的支架安装工作顺利实施。

发明内容

针对上述技术的不足之处，提供一种步骤简单，可靠性高，安全有效的切眼内断层破碎带冒顶处理方法。

为实现上述技术目的，本发明的切眼内断层破碎带冒顶处理方法，其步骤如下：

S1：在冒顶区域的地表垂直向下布置垂直探测孔，并利用垂直探测孔探测冒顶区域的范围，获取冒顶区域附近顶板的破碎状况，确定断层带位置区域以及冒顶边缘区域；

S2：在断层带的冒顶区域下方布置人工假顶，形成一个稳定顶板的骨架结构；

S3：在冒顶区域产生的空洞区域中布置临时钻孔，并利用临时钻孔向空洞区域中注入膨胀材料充填空洞区域；

S4：围绕冒顶边缘区域对从下方对顶板布置注浆钻孔，利用注浆钻孔向顶板进行注浆从而加固顶板；

S5：对钻孔探测引起的破碎顶板区域的顶板使用多支工字钢梁和多根锚索进行补强支护；

S6：清理冒顶区域下方的冒落岩石，随着清理冒落岩石过程同时在人工假顶下方结合单体支柱搭建工字钢棚用以支撑人工假顶；

S7：利用长方体方木在冒顶区域的冒落空间内未接实区域进行穿顶，保证人工假顶下方与工字钢棚之间的区域采用长方体方木接实；

S8：在冒顶区域下方，从工作面切眼内已安装支架端往另一端逐步安装液压支架，顺利通过处理过的冒顶区域，形成安全的切眼通道。

所述人工假顶为多根并排设置的钢管组成，钢管根据冒顶区域的走向以仰角20°斜穿打入冒顶区域一侧的巷道顶板，保证钢管穿过冒顶区域打入冒顶区域另一侧的巷道顶板，打入巷道顶板一侧的钢管通过支架固定，钢管两端需要嵌入顶板中坚硬岩层5m以上，且并排设置的多根钢管间距设计为200mm。

所述临时钻孔需要在冒顶区域边缘以内的顶板开始打钻，钻孔角度根据实际冒落情况控制在55°到90°之间，高度超过冒顶高度的1/2以上，钻孔间隔在2m以内。

所述的膨胀材料的膨胀率需要达到20以上，膨胀材料使用美固MP367或者罗克休类高膨胀率的化学材料。

所述注浆钻孔围绕冒顶区域的边缘的两端岩层中打钻，高度需要达到人工假顶上方1~2m之间，钻孔角度控制在60°±5°。

所述注浆加固材料强度需达到40MPa以上，通常使用马丽散类能够快速凝结及凝结强度高的化学注浆材料。