[发明专利]一种治理大采高工作面冒顶片帮的方法

说明书

本发明公开了一种治理大采高工作面冒顶片帮的方法，包括如下步骤：步骤1、分顶板结构、确定产生矿压的主要原因；步骤2、在冒顶区域进去充填和锚索施工；步骤3、于煤壁、顶板进行加固，进行力的传播途径的控制。本发明大大提高作业环境的安全创建，合理化施工顺序、科学的处理方案，度过采煤工作面冒顶‑破碎区域。同时满足“支架—围岩”的双馈力学特性，保证液压支架的整体工况。

技术领域

本发明属于煤层开采技术领域，尤其涉及一种治理大采高工作面冒顶片帮的方法。

背景技术

随着煤层厚度、埋深的不断增加，大采高工作面矿压显现剧烈，煤壁大范围片帮、漏顶是制约大采高工作面安全生产的重要因素。深部大采高工作面（M≥5.8m）开采过程中，扰动应力的传播类型与浅埋-薄煤层差异性较大。由于埋深大，大采高开采动态中采动煤岩应力与储能随时间与开采位置变化不断释放与转移，造成扰动应力覆盖范围广、围岩变形复杂。同时围岩裂隙的发育更易造成工作面片帮、漏顶。因此，深入系统地分析大采高工作面围岩结构特性及其演化特征和开采扰动特点，究适合大采高工作面控顶防片技术，实现采动动态顶板控制。从根本上解决闻言应力释放产生的问题。

目前对顶板的处理的主要方法是提前在回风巷实施超前预爆破、上下隅角实施切顶孔、锚索固定顶板、充填冒落区、增大支架的初撑力等。但是单一的加固/缷压顶板难以起到对顶板的控制作用。

由于煤层赋存条件复杂，煤层厚度、顶板结构不尽相同。国内对于冒顶片帮，目前处理的主要方法有提前在回风巷实施超前预爆破、上下隅角实施切顶孔、锚索固定顶板、充填冒落区等，其存在的同性特点如下：

(1) 单一的加固/缷压顶板难以起到对顶板起到控制作用。

(2) 没有对片帮煤体进行加固。

(3) 工作面顶板长度一般为175-350m不等，“点式”控顶技术难以起到控制的目的。

(4) 没有分析顶板、煤层的“弹—塑”区长度。

(5) 矿井自身条件的不同，形成的控制顶板技术不具有普适性。

扰动后的顶板具有时空效应，顶板在扰动应力的作用下继续发生运动。各控顶技术同时具有局限性。

(1) 回风超前爆破缷压施工质量、效果难以保证，加大回风变形量。

(2) 上下隅角切顶孔的施工，只是对点的缷压。遇到坚硬顶板，切顶孔起步到缷压的作用。

(3) 锚索固定顶板只能在锚索施工周围进行加固，支架移动后锚索则失效。

（4）顶板是一个动态变化过程，充填冒量也随之变化。

发明内容

本发明的目的在于提供一种治理大采高工作面冒顶片帮的方法，以解决上述技术问题。通过分析围岩的弹塑性范围，实施立体“锚索—注浆”联合控顶技术;在深部大采高（厚煤层）方面，开采条件调查，划分顶板类型结构；从产生力的源头、传播途径进行加固，弱化扰动应力造成的围岩裂隙的发育，保证围岩的稳定性,通过控顶、护帮技术手段从根本上保障现场安全开采。

为实现上述目的本发明采用以下技术方案：

一种治理大采高工作面冒顶片帮的方法，包括如下步骤：

步骤1、分顶板结构、确定产生矿压的主要原因；

步骤2、在冒顶区域进去充填和锚索施工；

步骤3、于煤壁、顶板进行加固，进行力的传播途径的控制。

作为本发明进一步的方案，所述步骤1具体包括如下步骤：