[发明专利]一种防治工作面与回撤通道贯通时顶板来压的方法

说明书

本发明公开了一种防治工作面与回撤通道贯通时顶板来压的方法，属于采矿安全领域。按照此工作面老顶的周期垮落步距同时结合支架最小控顶距离，计算得出末采阶段回撤通道贯通时无来压时的顶板长度，当工作面推进至主回撤通道时采用深孔爆破的方式对顶板进行超前预裂，使工作面推进后顶板在预裂位置发生破断，然后工作面持续推进直至贯通时顶板无来压，保证综采设备安全快速回撤。本发明克服了末采阶段回撤通道贯通时顶板动压严重，使回撤通道发生顶板下沉，煤壁片帮，底鼓严重等一系列严重影响综采设备安全、高效快速回撤的问题。

技术领域

本发明涉及一种防治工作面与回撤通道贯通时顶板来压的方法，具体涉及一种工作面末采阶段综采设备回撤时，工作面与主回撤通道贯通时顶板来压的处理方法，属于采矿安全领域。

背景技术

在矿井生产过程中，工作面的接替是必须经历的环节，综采工作面的搬家倒面是矿井实现高产高效的重要环节，综采面设备回撤速度的快慢在一定程度上影响了矿井生产效率。随着矿井规模的大型化，综采工作面设备的数量也随之增加，生产效率的提高使工作面设备的回撤频率也不断提高，综采工作面的安全、快速回撤对矿井提高煤炭产量和经济效益具有重要意义。综采工作面在进入末采阶段后，受回采产生的超前支承压力影响，顶板破碎和帮部片帮现象严重，围岩压力和变形量会快速增大，所以就要对末采阶段顶板进行处理，避免工作面末采阶段顶板来压的产生。

综采工作面末采阶段，预掘回撤通道是常用提升工作面回撤效率的方法。不过由于回撤通道的存在，工作面贯通时超前支承应力较无回撤通道进行工作面回撤时来的较为剧烈。因此想要实现工作面安全快速回撤，必须尽可能保证工作面贯通时无来压。现阶段，较为常用的方法是工作面在距回撤通道一段距离进行矿压调整，停止推进使基本顶在合理的位置断裂，避免工作面贯通时来压，不过停采让压的方法将会影响末采阶段工作面的推进速率同时停采的位置不易选择。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提供一种防治工作面与回撤通道贯通时顶板来压的方法，是一种末采阶段回撤通道顶板控制方法。

本发明提供了一种防治工作面与回撤通道贯通时顶板来压的方法，主要内容是按照此工作面老顶的周期垮落步距公式中h为老顶岩层的厚度，R_T为老顶对应岩层的极限抗拉强度，q为上覆岩层作用在老顶上的荷载；同时结合支架最小控顶距离L_min＝L₁+L₂，L₁为顶梁长度，L₂为端面距，进行计算得：L＝L_b+L_min，式中计算的结果L即为末采阶段回撤通道贯通时无来压时的顶板长度，当工作面推进至距主回撤通道L时采用深孔爆破的方式对顶板进行超前预裂，使工作面推进后顶板在预裂位置发生破断，然后工作面持续推进直至贯通时顶板无来压，保证综采设备安全快速回撤。

上述方法，具体包括以下步骤：

(1)首先对巷道所处的地质条件和应力状态进行探测；

(2)根据公式对工作面老顶的周期垮落步距进行计算；

(3)根据支架类型得到支架的顶梁长度L₁，端面距L₂，按照公式L_min＝L₁+L₂计算出支架的最小控顶距；

(4)根据上述计算的周期垮落步距以支架的最小控顶距确定出末采阶段顶板超前预裂的位置，即末采阶段工作面剩余煤柱的宽度，具体计算过程为：根据步骤(2)和步骤(3)的结果，代入公式L＝L_b+L_min，L即为末采阶段回撤通道贯通时无来压时预留的顶板长度；

(5)当工作面推进至距主回撤通道L时采用深孔爆破的方式对顶板进行超前预裂，当工作面通过预裂位置后，顶板及时在预裂位置垮落，保证末采阶段工作面贯通时顶板无来压。