[发明专利]一种煤矿高地应力坚硬顶板切顶卸压方法

说明书

本发明公开了一种煤矿高地应力坚硬顶板切顶卸压方法,包括以下步骤：S1：根据工作面煤厚度确定小煤柱宽度；S2：选取爆破孔；在沿空巷道上，以一定的间距分别布设一排爆破孔，爆破孔位置与煤柱帮之间的距离不大于500mm；且一次爆破的爆破孔在同一条直线上；S3：向爆破孔内填装炸药；S4：引爆炸药形成断裂面，岩层在断裂面处破断，并滑落至采空区即可实现切顶部分的泄压。本发明采用“超前预裂切缝+顶板补强支护”为主体的方案设计，通过超前预裂切缝切断采空区侧顶板与巷道上方顶板之间的联系，进而减弱顶板垮落动压对巷道的扰动作用，同时有利于采空区顶板对巷道的扰动作用，同时有利于采空区顶板沿切缝垮落形成巷帮。

技术领域

本发明涉及煤矿开采领域，具体涉及一种煤矿高地应力坚硬顶板切顶卸压方法。

背景技术

随着我国煤矿开采深度的增加，采煤工作面承受的地应力逐渐增大，回采巷道维护困难。特别是在高地应力坚硬顶板条件下，当煤层开采后，煤层顶板大幅度整体下沉，煤帮发生严重片帮或挤出，巷道严重变形，底鼓量大，甚至部分矿井出现冲击地压事故。为解决在高地应力条件下的岩层控制问题，提出爆破切顶卸压技术，在坚硬厚顶板岩层条件下，采取顶板切割措施，改善顶板的冒落性，降低回采工作面覆岩向相邻工作面的荷载转移比例。降低采动载荷增加值，从而达到减轻回采巷道变形、破坏的目的，形成一种煤矿高地应力坚硬顶板切顶卸压成套装备及使用方法。

采用“超前预裂切缝+顶板补强支护”为主体的方案设计，通过超前预裂切缝切断采空区侧顶板与巷道上方顶板之间的联系，进而减弱顶板垮落动压对巷道的扰动作用，同时有利于采空区顶板对巷道的扰动作用，同时有利于采空区顶板沿切缝垮落形成巷帮。

发明内容

本发明的目的在于提供一种煤矿高地应力坚硬顶板切顶卸压方法，本发明有利于采空区顶板沿切缝垮落形成巷帮。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种煤矿高地应力坚硬顶板切顶卸压方法，包括以下步骤：

S1：根据工作面煤厚度确定小煤柱宽度；

S2：选取爆破孔；在沿空巷道上，以一定的间距分别布设一排爆破孔，爆破孔位置与煤柱帮之间的距离不大于500mm；且一次爆破的爆破孔在同一条直线上；

S3：向爆破孔内填装炸药；

S4：引爆炸药形成断裂面，岩层在断裂面处破断，并滑落至采空区即可实现切顶部分的泄压。

进一步的，所述步骤S1中小煤柱宽度的确定的方法为：

a＝x₀-b-c；

其中a为小煤柱宽度；

x₀为应力降低区宽度；x₀＝(1.2～1.3)M；M为煤层厚度；

b为沿空巷道宽度；

c为帮锚杆长度。

当计算的小煤柱宽度值a小于3m时，取a＝3m；当计算的小煤柱宽度值a大于8m时，取a＝6m。

进一步的，所述帮锚杆长度为2.5m。

进一步的，所述步骤S3中，爆破孔的装药量为：

Q＝k×H×q；

其中Q为单孔装药量，单位为g/孔；

H为钻孔深度；

K为装药系数，其中K＝2/3；

Q为单孔装药密度，单位为g/(m·孔)。

进一步的，所述步骤S3中，爆破孔的装药方式为：