[发明专利]一种间隔式机械切割坚硬顶板的小煤柱卸压方法

权利要求书

1.一种间隔式机械切割坚硬顶板的小煤柱卸压方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤1:调整切岩机的行走部使切割刀具与巷道平行；

步骤2:调整切割刀具调斜机构使切割刀具向煤柱方向偏转，并与巷道顶板形成锐角α，70°≤α≤85°；

步骤3:启动切割刀具，使切割刀具贴近煤柱侧壁表面，并调整切割刀具向上偏转，偏转角度为β，所述β为60°～65°；

步骤4：驱动切岩机行走部，使行走部以速度v将切岩机向巷道另一端移动距离S1，其中其中f为巷道直接顶普氏系数，H为煤层埋深，形成切缝，0.5m/小时≤v≤2.0m/小时；

步骤5：在步骤4中，在切缝范围内，距离煤壁S2位置处，打入一排锚索，所述锚索补打长度为L、预紧力为P、间距为S3；所述S2为150～250mm，

所述L为1.1d～1.4d，所述d为2.5～4倍的煤层开采厚度，所述P为150KN～250KN，所述S3为1.4～3.2m；

步骤6：将切割刀具收回至初始位置，切岩机沿巷道移动距离S4，所述S4＝0.016H/f^3/4，其中f为巷道直接顶普氏系数，H为煤层埋深；

步骤7：重复执行步骤2-步骤6的内容，完成整个回采巷道顶板切割后停止。

2.根据权利要求1所述的一种间隔式机械切割坚硬顶板的小煤柱卸压方法,其特征在于，所述步骤2中，切割刀具与巷道顶板所成锐角α与顶板岩石间静摩擦系数相关，

当0顶板岩石间静摩擦系数≤0.2时，α为70°～75°；

当0.2顶板岩石间静摩擦系数≤0.5时，α为75°～80°；

当顶板岩石间静摩擦系数0.5时，α为80°～85°。

3.根据权利要求2所述的一种间隔式机械切割坚硬顶板的小煤柱卸压方法,其特征在于，所述步骤4中，切割时行走部移动速度v与直接顶普氏系数f相关，

当0直接顶普氏系数f≤5时，v为1.0～2.0m/小时；

当5直接顶普氏系数≤7时，v为0.8～1.0m/小时；

当7直接顶普氏系数f≤10，v为0.5～0.8m/小时；

当直接顶普氏系数f10时，v为0.5m/小时。

4.根据权利要求3所述的一种间隔式机械切割坚硬顶板的小煤柱卸压方法,其特征在于，所述步骤5中锚索预紧力P、间距S3与巷道所处围岩垂直应力相关，

当0巷道所处围岩垂直应力≤5MPa时，P为150KN、S3为2.4～3.2m；

当5MPa巷道所处围岩垂直应力≤12MPa时，P为200KN、S3为1.6～2.4m；

当巷道所处围岩垂直应力12MPa时，P为200～250KN、S3为1.4～1.6m。

5.根据权利要求4所述的一种间隔式机械切割坚硬顶板的小煤柱卸压方法，其特征在于，所述步骤5中锚索的长度L与切顶深度d和巷道埋深相关，

当0巷道埋深≤200m时，L为1.1d～1.2d；

当200m巷道埋深≤400m时，L为1.2d～1.3d；

巷道埋深400m时，L为1.3d～1.4d。

6.根据权利要求5所述的一种间隔式机械切割坚硬顶板的小煤柱卸压方法，其特征在于，所述切顶深度d与小煤柱尺寸、煤层开采厚度相关，

当0小煤柱尺寸≤4m时，切顶深度为3.0～4.0倍煤层开采厚度；当小煤柱尺寸4m，切顶深度为2.5～3.0倍煤层开采厚度。