[发明专利]适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法有效

专利信息
申请号: 201910330047.7 申请日: 2019-04-23
公开(公告)号: CN110145326B 公开(公告)日: 2020-05-05
发明(设计)人: 王炯;于光远;姜健 申请(专利权)人: 中国矿业大学(北京)
主分类号: E21D9/14 分类号: E21D9/14;E21D20/00;E21D20/02;E21C41/18;F42D3/04
代理公司: 北京华夏泰和知识产权代理有限公司 11662 代理人: 韩来兵
地址: 100083 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 适用于 煤矿 采区 围岩 稳定性 控制 方法
【说明书】:

本申请涉及煤矿开采技术领域,尤其涉及一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法。该方法包括以下步骤:对采区大巷的顶板和两帮在原有支护形式的基础上进行补强支护;沿煤矿设计要求的本工作面停采线位置开凿一条安全巷,并对安全巷进行支护,所述安全巷与采区大巷之间形成保护煤柱;在安全巷内施工顶板切缝爆破,炮孔布置在本工作面一侧的巷角线,形成预裂切缝;待本工作面回采推进至安全巷后即完成本工作面的采煤作业,进行下一工作面的回采。通过在工作面停采线位置进行切顶卸压,减弱了工作面回采过程中开采扰动对于采区大巷稳定性的影响,并且通过补强支护提高了采区大巷让压变形的能力,进一步提高了采取大巷围岩的稳定性。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域,尤其涉及一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法。

背景技术

我国煤炭开采普遍采用长壁开采方法,在开采过程中沿工作面推进方向会产生超前工作面的压力,称为超前支承压力。随着工作面的推进,超前压力也向前移动,当工作面推进至采区大巷附近时,超前压力将作用于采区大巷,容易引发大巷的变形破坏。不仅如此,工作面推进及回撤过程中,由于应力集中和释放会在工作面附近一定范围内产生动压扰动,从而对采区大巷的稳定性控制产生不利影响。此外,由于本工作面及相邻工作面的回采、回撤会对大巷造成一定的动压扰动作用,从而导致大巷出现变形,难以维护。为抵抗动压对大巷的扰动作用,目前多采用锚索、注浆锚杆、架棚等技术进行大巷的加固,虽然取得了一定的效果,但是这些加固措施均以高强支护为特点,动压与支护结构之间相互对抗,导致应力集中从而引发巷道的破坏,不具备大变形特性,抗动压能力较弱,在多个工作面的而多次扰动下,容易引发大巷的变形破坏。

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。

本申请提供了一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法,其包括以下步骤:

对采区大巷的顶板和两帮在原有支护形式的基础上进行补强支护;

沿煤矿设计要求的本工作面停采线位置开凿一条安全巷,并对安全巷进行支护,所述安全巷与采区大巷之间形成保护煤柱;

在安全巷内施工顶板切缝爆破,炮孔布置在本工作面一侧的巷角线,形成预裂切缝,并且所述预裂切缝施工完成的最晚时间为本工作面待回采长度等于所述保护煤柱宽度时;

待本工作面回采推进至安全巷后即完成本工作面的采煤作业,进行下一工作面的回采。

进一步的,所述预裂切缝的一端延伸至第一顺槽靠近上一工作面的巷角线,所述预裂切缝的另一端延伸至第二顺槽靠近下一工作面的巷角线,预裂切缝的两端分别沿两顺槽的巷角线向背离所述安全巷的方向延伸。

进一步的,所述预裂切缝沿第一顺槽或第二顺槽的巷角线延伸的长度为10m-15m。

进一步的,对采区大巷的顶板和两帮进行补强支护的步骤中,采用恒阻锚索与注浆锚索对顶板进行补强支护,采用注浆锚索对两帮进行补强支护。

进一步的,在安全巷内施工顶板切缝爆破的步骤中,炮孔的深度设计为8000~1000mm,炮孔直径设计为42mm,炮孔偏向工作面且与铅垂线夹角为10°-20°,切缝孔间距为400-700mm。

进一步的,在安全巷内施工顶板切缝爆破的步骤中,利用双向抗拉聚能装置装药进行聚能爆破,采用聚能爆破管装3#乳化炸药,不耦合间隔装药进行爆破,形成所述预裂切缝。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点:通过在工作面停采线位置进行切顶卸压,减弱了工作面回采过程中开采扰动对于采区大巷稳定性的影响,并且通过补强支护提高了采区大巷让压变形的能力,进一步提高了采取大巷围岩的稳定性。

附图说明

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