[发明专利]易自燃煤层切顶自成巷无煤柱开采方法

说明书

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种易自燃煤层切顶自成巷无煤柱开采方法，其包括以下步骤：在顶板补打恒阻锚索进行加强支护；对采空区侧巷道顶板定向预裂爆破切缝；在临时支护区架设单体液压支柱；在回采工作面后方紧靠采空区侧布置挡矸支柱，并在挡矸支柱靠近采空区的一侧固定第一金属网；在第一金属网靠近采空区的一侧铺设柔模袋，在柔模袋靠近采空区的一侧铺设第二金属网，柔模袋伴随工作面的采煤支架的前移同步向前铺设；向柔模袋内灌注速凝弹性材料。采用预裂切缝技术配合恒阻锚索支护来减弱顶板应力传递，增大巷道抗动压能力；将能够发生较大变形的速凝弹性材料与挡矸结构相结合，来实现让压变形的同时保证采空区良好封闭效果。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种易自燃煤层切顶自成巷无煤柱开采方法。

背景技术

沿空留巷是指在工作面回采后，不留设护巷煤柱，采用一定手段沿采空区边缘将上一区段工作面上顺槽维护保留，作为下一区段工作面回采的下顺槽，从而实现无煤柱开采的技术。由于取消了区段煤柱，导致采空区与巷道相互连通，由此将引发诸如漏风、空区有害气体溢出等一系列问题。尤其是对于易自燃煤层，在巷道内新鲜风流的作用下极易造成发生自燃，从而严重威胁矿井的安全生产。

当前的沿空留巷技术中，实现采空区隔离的技术方案有以下几种形式：

1、采用巷旁充填或者构筑密闭混凝土墙来隔离空区，同时维护巷道稳定保证留巷效果。然而巷旁充填结构容易导致顶板压力集中作用于充填结构上，导致充填结构变形破坏；而且传统密闭混凝土墙不具备抗变形能力，抗动压能力较弱，在采空区动压影响下容易变形开裂，产生裂隙从而使得采空区与巷道连通。对于易自燃煤层，一旦巷旁充填结构或密闭墙发生变形破坏，将导致空区与巷道连通，引煤层自燃发火、有害气体溢出等灾害，严重地威胁着井下工作人员的生命财产安全。因此现有沿空留巷技术并不能满足易自燃煤层条件下的安全开采。

2、通过架设挡矸护帮结构，然后通过喷浆或铺设柔性布的方式来实现隔离空区的目的。留巷过程中多采用喷涂化学材料来封闭空区，或者虽然形成的化学喷层具有一定的变形能力，但是变形能力较弱，在强动压扰动作用下仍然会发生变形开裂，从而失去空区封闭功能。柔性布虽有一定密闭效果，但抗冲击能力太差，在采空区动压影响下极易损坏，因此该技术不能满足易自燃煤层留巷过程中的空区封闭要求，易造成较大的安全隐患，因此该方式常用于工作面后稳定区矸石帮的喷浆密封，对于变形较大的动压承载区则难以应用。

3.针对一类级别的易自燃煤层，一些现有技术中采用具有抗变形能力的墙体来实现隔离空区并实现支护目的，例如通过充填高水材料成型，固结后达到一定强度后形成较厚的墙体结构进行支护，该类墙体虽然具有一定的卸荷缓冲作用，但由于其强度较低，只能适应较小的变形，无法适应较大的动压来袭。

在现有的部分易自燃煤层中，其自燃防火期在一个月甚至低于一个月，需要及时封闭采空区，无法等到采空区内形成稳定区后再进行封闭，在采后的动压承载区及时进行采空区的封闭。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案。

本申请提供了一种易自燃煤层切顶自成巷无煤柱开采方法，其包括以下步骤：

在留巷段的顶板补打恒阻锚索进行加强支护；

对采空区侧巷道顶板定向预裂爆破切缝；

在临时支护区架设单体液压支柱；

在回采工作面后方紧靠采空区侧布置挡矸支柱，并在所述挡矸支柱靠近所述采空区的一侧固定第一金属网；在所述第一金属网靠近所述采空区的一侧铺设柔模袋，在所述柔模袋靠近所述采空区的一侧铺设第二金属网；所述柔模袋伴随工作面的采煤支架的前移同步向前铺设；

向铺设好的所述柔模袋内灌注速凝弹性材料。

进一步的，所述速凝弹性材料在柔模袋内凝固后的厚度范围为10-150mm。