[发明专利]留巷的切顶方法

说明书

本发明公开一种留巷的切顶方法，包括以下步骤：步骤S10：对预留巷道的顶板进行补强支护；步骤S20：在预留巷道边缘靠近采空区侧位置处的顶板上，沿巷道走向，通过钻孔设备进行钻孔，得到切缝钻孔线；步骤S30：在预留巷道边缘靠近采空区侧的位置处，采用挡矸支护技术对预留巷道进行支护，防止矸石进入到预留巷道；步骤S40：采空区上方的顶板沿切缝钻孔线自然垮落，并在垮落后压实，成为工作面的矸石巷帮，留巷形成。本发明的留巷的切顶方法工序简单、施工环境要求低、消除了安全隐患。

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，具体而言，涉及一种留巷的切顶方法。

背景技术

煤炭企业为提高煤炭资源的回收率，往往使用沿空留巷的方式取消相邻工作面巷道之间的煤柱，避免资源的浪费。传统的沿空留巷采用架设密集单体支柱、筑砌体墙等高强支护的形式，或者沿巷道方向在预留巷道与采空区之间进行钻孔、爆破，形成一个预裂面，采空区侧顶板依靠重力作用，自然垮落，被动地实现切断巷道顶板与采空区顶板之间的应力路径，使采空区侧顶板随工作面推进及时垮落并避免对留巷顶板产生影响。

技术背景中依靠架设密集单体支柱、筑砌体墙等高强支护的被动切顶方法，不能及时的切断巷道顶板与采空区顶板间的应力传递，切顶范围不易控制，容易破坏巷道顶板；钻孔、爆破切顶方式需先进行钻孔、预放炮试验能得到合理的炸药使用量，再进行批量钻孔、放炮施工，工序复杂；且在瓦斯矿井中进行放炮施工时存在较大的安全隐患。

针对现有煤矿沿空留巷中采用的架设密集单体支柱、筑砌体墙形式存在的切顶效果较差和钻孔、爆破切顶方式中存在的工序复杂，对矿井瓦斯、煤尘浓度限制严格，对施工通风环境要求较高等缺点。

发明内容

本发明实施例中提供一种留巷的切顶方法，以解决现有技术中切顶工法工序复杂、施工环境要求高、安全隐患大的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种留巷的切顶方法，包括以下步骤：步骤S10：对预留巷道的顶板进行补强支护；步骤S20：在所述预留巷道边缘靠近采空区侧位置处的顶板上，沿巷道走向，通过钻孔设备进行钻孔，得到切缝钻孔线；步骤S30：在所述预留巷道边缘靠近采空区侧的位置处，采用挡矸支护技术对所述预留巷道进行支护，防止矸石进入到所述预留巷道；步骤S40：，所述采空区上方的顶板沿所述切缝钻孔线自然垮落，并在垮落后压实，成为工作面的矸石巷帮，留巷形成。

进一步地，所述步骤S20包括以下步骤：步骤S201：根据所述采空区侧顶板的类型，确定切缝钻孔的施工数据；步骤S202：根据所述切缝钻孔的施工数据，通过钻孔设备在所述预留巷道位于采空区侧位置处的顶板上进行施工钻孔，施工出所述切缝钻孔线。

进一步地，所述步骤S201包括以下步骤：当判定顶板为硬岩时，钻孔间距为100mm-300mm；当判定顶板为软岩时，钻孔间距为150mm-400mm；当判定顶板为破碎顶板结构时，钻孔间距为200mm-400mm；其中，钻孔间距是指相邻两个钻孔圆心之间的距离。

进一步地，所述步骤S20包括以下步骤：步骤S211：根据采煤机割煤的高度，确定切缝钻孔的钻孔数据；步骤S212：根据所述切缝钻孔的钻孔数据，通过钻孔设备在所述预留巷道位于采空区侧位置处的顶板上进行施工钻孔，施工出所述切缝钻孔线。

进一步地，所述步骤S211包括：切缝钻孔的钻孔深度Hf通过以下公式获得：H_f＝2.6H_c；其中，H_c为采煤机割煤的高度，单位为m。

进一步地，所述步骤S211包括：当采煤机割煤的高度H_c≤1m时，则钻孔角度β≥15°；当采煤机割煤的高度H_c＞1m时，则钻孔角度β＜15°；其中，钻孔角度为钻孔轴线与预留巷道的延伸轴线之间的角度。