[发明专利]一种煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法

权利要求书

1.一种煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，其特征是：

第一步，在采区上下山和工作面停采线之间的中间位置，布置一条与采区上下山并行的巷道作为采区工作面回撤专用巷道，简称回撤巷道，回撤巷道宽度以保证回撤设备方便进出为宜；

第二步，采用现有上下山巷道掘进的方法掘进回撤巷道，掘进方向自运输顺槽开始至回风顺槽为止；

第三步，回撤巷道边掘进边初次支护；初次支护时，上下山侧帮采用预应力锚杆支护和注浆加固的方式；工作面侧帮采用高强让压锚杆支护方式，顶板采用高强让压锚杆和高强让压锚索梁联合支护方式；

第四步，支护完毕，在工作面侧帮顶角位置向顶板方向施工爆破钻孔，进行爆破切顶，即通过爆破方式切断顶板的关键层；

第五步，爆破切顶后，采用锚索进行二次加固补强支护。

2.如权利要求1所述的煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，其特征在于，第三步所述的上下山侧帮的预应力锚杆支护和注浆加固的方式，采用预应力注浆锚杆实现；预应力注浆锚杆为具有一定壁厚的无缝钢管热轧加工而成，无缝钢管直径20-22mm、壁厚8-12mm，长度2.6-2.8m、屈服强度为500MPa，杆体上分布有注浆孔，注浆孔间距0.2-0.3m；注浆锚杆间距取0.8-1.0m、排距取0.8-1.0m，上隅角锚杆向顶板方向上挑15°，下隅角锚杆向底板方向下扎15°；预应力注浆锚杆安装后，对围岩施加400kN的预应力，然后以5-8MPa的压力通过注浆锚杆对围岩进行注浆加固，注浆浆液采用具有膨胀作用的水泥浆。

3.如权利要求1所述的煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，其特征在于，第三步所述的工作面侧帮的高强让压锚杆支护方式，是通过高强锚杆和锚杆让压构件来实现；高强锚杆直径20-22mm，长度2.6-2.8m，屈服强度为600MPa，锚杆让压构件形状为环形，直径30-32mm，高度8-10mm，屈服强度为500Mpa；锚杆让压构件形状为环形，直径30-32mm，高度8-10mm，屈服强度为500Mpa；锚杆让压构件屈服前后的高差为4-6mm，锚杆让压构件屈服前后的高差为4-6mm，当围岩变形应力达到锚杆让压构件的屈服强度时，锚杆让压构件可发生4-6mm的变形，释放掉部分围岩压力，达到保持围岩稳定的目的；支护过程中，高强锚杆间距取0.8-1.0m、排距取0.8-1.0m。上隅角锚杆向顶板方向上挑15°，下隅角锚杆向底板方向下扎15°。

4.如权利要求1所述的煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，其特征在于，第三步所述的顶板合支护方式中的高强让压锚杆支护方式与前面所述的的工作面侧帮的高强让压锚杆支护方式相同；高强让压锚索梁支护方式主要通过高强锚索和U29钢梁来实现；高强锚索直径17.8-21.6mm，长度7.3-8.3m，屈服强度为1860Mpa；支护过程中，高强锚索排距取1.6-2.0m，每排布置三根锚索，即一根U29钢梁对应三根锚索，中间的锚索布置在巷道宽度的中间位置，两侧锚索与中间锚索的间距取1.6-2.0m，U29钢梁两端超出两侧锚索0.2-0.3m；当围岩变形应力达到U29钢梁屈服强度时，U29钢梁发生一定变形，释放掉部分围岩压力，达到保持围岩稳定的目的。

5.如权利要求1所述的煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，其特征在于，第四步所述的关键层指对采场上覆岩层局部或直至地表的全部岩层活动起控制作用的岩层；爆破钻孔向工作面方向偏斜10-20°，钻孔深度为70-100m，钻孔间距0.5-0.8m，钻孔直径为43-47mm，爆破钻孔孔口采用炮泥封孔，封孔长度5m。

6.如权利要求1所述的煤矿采区工作面回撤专用巷道的布置与施工方法，其特征在于，第五步所述的锚索二次加固补强支护，锚索长度为7.3-8.3m，锚索直径17.8-21.6mm，锚索排距1.6-2.0m，每排布置两根锚索，每排内的两根锚索中，一根布置在距工作面侧帮0.5-0.8m的顶板位置，两根锚索间距0.8-1.0m。