[发明专利]一种对煤层坚硬顶板控制放顶的方法

说明书

本发明涉及煤矿加工技术领域，尤其是指—种对煤层坚硬顶板控制放顶的方法。它包括以下步骤：一、定距，确定坚硬顶板初次断裂的极限垮落步距、合理控制方式以及周期放顶合理悬顶长度；二、布巷，沿煤层顶板掘进顶板巷，在所述顶板巷安设风水管路、进回液高压管路，布置通讯系统，铺设刮板运输机；三、采煤，挪顶板巷刮板运输机机尾；移动工作面的刮板运输机；拆顶板巷梯形支架；四、排煤，支撑坚硬顶板，辅助落煤。本发明利于定量初次跨落步距与拉槽深度的关系式，使坚硬顶板控制更加科学化、定量化、准确化和简单化，可广泛应用于各种类型煤矿开采中坚硬顶板放顶控制中。

技术领域

本发明涉及煤矿加工技术领域，尤其是指—种对煤层坚硬顶板控制放顶的方法。

背景技术

当所开采的煤层顶板为坚硬岩层、或者一定高度内赋存有大厚度完整坚硬岩层、或者煤层顶煤厚度大且坚硬时，在工作面初采及工作面正常回采时，会出现煤层上方坚硬顶板在采空区上方悬顶不冒、顶煤难放的现象，这时采空区周围煤体内积聚了大量弹性能量，不仅影响采空区附近煤体中巷道的稳定性，而且一旦冒落，极易压坏支架，造成井下风流紊乱，形成飓风，地面突然大面积塌陷，甚至引起人员伤亡。例如某矿浅埋煤层，顶板属亚坚硬顶板，但分层厚度大，工作面推进70m时发生初次来压，出现由工作面到地表的覆岩全厚切落，工作面支柱被压弯，出现飓风，风流逆行，从副平硐冒出黑烟，在地表形成地堑。

公知的煤层坚硬顶板控制放顶方法有在煤层坚硬顶板上施工钻孔，然后在钻孔中实施水力压裂或装入炸药进行爆破或装入化学膨胀剂进行静态爆破等。这些方法能在一定条件下取得一些效果，但也存在不足，如水力压裂所形成的裂缝受地应力控制，因此，水力压裂时需考虑切顶位置与地应力间的空间关系；装药爆破方法存在动力大，可控性差，有污染等问题，不适用于瓦斯含量高的煤层和岩层，如采空区或高瓦斯煤层等；静态爆破主要存在可控性差、成本高等缺点。

发明内容

本发明是提供—种对煤层坚硬顶板控制放顶的方法，利于定量初次跨落步距与拉槽深度的关系式，使坚硬顶板控制更加科学化、定量化、准确化和简单化，可广泛应用于各种类型煤矿开采中坚硬顶板放顶控制中。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种对煤层坚硬顶板控制放顶的方法，包括以下步骤：

一、定距，确定坚硬顶板初次断裂的极限垮落步距、合理控制方式以及周期放顶合理悬顶长度；

二、布巷，沿煤层顶板掘进顶板巷，在所述顶板巷安设风水管路、进回液高压管路，布置通讯系统，铺设刮板运输机；

三、采煤，挪顶板巷刮板运输机机尾；移动工作面的刮板运输机；拆顶板巷梯形支架；

四、排煤，支撑坚硬顶板，辅助落煤。

进一步地，布巷：沿煤层顶板掘进顶板巷，在所述顶板巷安设风水管路、进回液高压管路，布置通讯系统，铺设刮板运输机；所述顶板巷作为进风巷、运输巷及安全出口使用。

进一步地，在回采工作面后方沿煤层底板留底板巷，使回采工作面形成两个安全出口，所述底板巷作为回风巷及安全出口使用，使所述进风巷和回风巷分开；所述顶板巷的支护使用梯形支架支护；所述底板巷的支护使用八字形柔掩支架和金属立撑，所述八字形柔掩支架和所述金属立撑间距0.35m。

进一步地，还包括设置超前支护：对工作面的顶板巷的超前20m范围内的巷道使用铰接梁和单体柱加强支护，在0-10.0m范围内加打双排柱，间距为1.0m，排距为1.0m，在10-20.0m范围内加打单排柱；对工作面的底板巷的超前10m范围内的巷道使用铰接梁和单体柱加强支护，0-10.0m范围内加打单排柱，单体柱间距1.0m。

进一步地，挪顶板巷刮板运输机机尾包括：工作前将所述刮板运输机的开关打到零位，并检查支护情况；拆除机尾，取掉最后一块溜槽板后，再安装上所述机尾，拆除多余链条及刮棒，最后打上压盘撑。