[发明专利]一种减少采煤工作面回采末期回撤通道顶板压力的方法

说明书

本发明公开了一种减少采煤工作面回采末期回撤通道顶板压力的方法，包括以下步骤：第一步，确定采煤工作面基本顶最终断裂位置距回撤通道非生产帮的最佳距离；第二步，计算工作面与回撤通道之间间隔煤柱临界尺寸；第三步，确定停采等压位置；第四步，以第三步确定出的最佳停采等压位置为依据，当采煤工作面到达停采等压位置时，实施停采等压，工作面停采一段时间后出现顶板来压迹象，此后再将工作面继续推采至停采线，完成采煤作业。本发明可解决采煤工作面回采末期回撤通道顶板压力大的问题，通过对工作面回采末期合适位置处实施停采等压措施，改变基本顶周期来压位置，进而达到减少采煤工作面回采末期回撤通道顶板压力，保证采煤工作面顺利回撤。

技术领域

本发明涉及煤矿开采矿压控制领域，具体地说是涉及一种减少采煤工作面回采末期回撤通道顶板压力的方法。

背景技术

地下煤炭开采布置工作面生产系统时，往往提前掘进回撤通道，巷道采用锚网索支护。工作面距离回撤通道较远时，回撤通道作为联络巷使用。工作面距离回撤通道200～400m时，提前在巷道内布置垛式支架控制顶板。工作面推采至回撤通道位置时，停止工作面回采，回撤通道作为工作面机械设备回撤空间使用，节省工作面回采末期掘进回撤空间的时间，以此加快采煤工作面末期回采速度。

但许多采煤工作面回采末期出现顶板来压，基本顶在回撤通道上部或者前部断裂，出现基本顶滑落失稳或大幅度旋转下沉，基本顶下部的液压支架将承受巨大的压力，出现支柱伸缩量急剧下降、甚至压死。基本顶将承受的巨大的压力传递至回撤通道围岩，出现巷道顶板破碎、煤壁片帮、底鼓。液压支架高度不足，回撤通道收敛变形严重造成回撤空间不足，给工作面设备回撤带来困难。为保证回撤通道正常使用，需要花费大量的人力物力修复巷道。

目前，为了解决回采末期出现顶板来压的问题，有的采用采煤工作面末采回撤通道切顶卸压护巷的方法，如在回撤通道内顶板中间位置打设深孔预裂钻孔，然后装入炸药进行爆破卸压，或在回撤通道顶板开设压裂钻孔，然后进行水力压裂卸压处理。然而上述方法存在操作繁琐，耗费人力，实现起来所需成本较高等问题。

发明内容

基于上述技术问题，本发明提出一种减少采煤工作面回采末期回撤通道顶板压力的方法。

本发明所采用的技术解决方案是：

一种减少采煤工作面回采末期回撤通道顶板压力的方法，包括以下步骤：

第一步，确定采煤工作面基本顶最终断裂位置距回撤通道非生产帮的最佳距离

采煤工作面基本顶最终断裂位置距回撤通道非生产帮的最佳距离采用公式(1)计算得出：

W₀＝w₁+w₂+w₃ (1)

式(1)中：W₀为基本顶最终断裂位置距回撤通道非生产帮的最佳距离，m；W₁为回撤通道宽度，m；W₂为工作面液压支架控顶距，m；W₃为贯通后工作面液压支架与回撤通道内垛式支架之间间距，m；

第二步，计算工作面与回撤通道之间间隔煤柱临界尺寸B

工作面与回撤通道之间留设的间隔煤柱的临界尺寸采用公式(2)计算得出：

B＝X₀+X₁+2m (2)

式(2)中：B为间隔煤柱临界尺寸，m；X₀为工作面回采引起的前方煤体塑性区宽度，m；X₁为回撤通道生产帮侧煤体塑性区宽度，m；m为回撤通道高度，m；

其中，回撤通道生产帮侧煤体塑性区宽度X₁采用公式(3)计算得出：