[发明专利]一种矿山回采巷道底臌灾害防治方法

摘要

本发明公开了一种矿山回采巷道底臌灾害防治方法，包括以下步骤：一、回采巷道开挖；二、围岩基本力学参数确定；三、回采巷道支护方案确定：对顶板支护体系、巷道帮部支护体系和底板支护体系所采用的支护结构分别确定；其中顶板支护体系所采用的支护结构按常规巷道顶板支护方案的确定方法确定，巷道帮部支护体系所采用的支护结构根据煤帮破裂区宽度进行确定，且底板支护体系所采用的支护结构根据巷道底板最大破坏深度和巷道底板最大破坏深度处至相邻巷道帮壁的水平距离确定；四、回采巷道围岩支护施工。本发明方法步骤简单、实现方便且投入成本低、使用效果好，能解决复杂条件下煤矿回采巷道的底臌问题，避免了回采巷道的返修工作且施工成本低。

主权项

1.一种矿山回采巷道底臌灾害防治方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤一、回采巷道开挖：按照常规矿山回采巷道开挖的施工方法，对需防治回采巷道进行开挖；步骤二、围岩基本力学参数确定：通过对现场所取岩样进行室内试验，且采用常规岩石力学参数测试方法对步骤一中开挖后的所述需防治回采巷道的围岩基本力学参数进行测试，并对测试结果进行同步记录；步骤三、回采巷道支护方案确定：所采用的回采巷道支护方案为沿开挖后所述需防治回采巷道纵向的多个断面上分别布设全断面支护结构，多个所述全断面支护结构的结构均相同；所述全断面支护结构包括布设在所述需防治回采巷道顶板上的顶板支护体系、布设在所述需防治回采巷道左右两侧巷道帮上的巷道帮部支护体系和布设在所述需防治回采巷道底板上的底板支护体系；确定所述回采巷道支护方案时，需对所述顶板支护体系、巷道帮部支护体系和底板支护体系所采用的支护结构分别进行确定；对所述顶板支护体系所采用的支护结构进行确定时，根据步骤二中所确定的围岩基本力学参数，且按照常规巷道顶板支护方案的确定方法，确定所述顶板支护体系所采用的支护结构；对所述巷道帮部支护体系和所述底板支护体系的支护结构进行确定时，其确定过程如下：步骤301、煤帮破裂区宽度确定：结合步骤二中所确定的围岩基本力学参数，且根据公式Ls=1βln(B+B2-1)---(1),]]>计算得出煤帮破裂区宽度L_s；由所述需防治回采巷道的帮壁向内宽度为L_s的区域为巷道帮部煤体的破坏范围；式(1)中其中K_s为所述需防治回采巷道两帮媒体与其顶底板间交界面的切向刚度系数，m为所述需防治回采巷道两帮的煤层高度，E为所述需防治回采巷道两帮煤体的综合弹性模量；其中c₀和分别为所述需防治回采巷道两帮煤体与其顶底板岩石之间交界面上的粘聚力和内摩擦角；γ为所述需防治回采巷道上覆岩层的平均容重；H为所述需防治回采巷道的埋深；P₀＝mAkγH为所述需防治回采巷道两帮煤体弹塑性界面上的水平压力，其中A为所述需防治回采巷道两帮煤体弹塑性界面上的侧压力系数，k为所述需防治回采巷道两帮的应力集中系数，m为所述需防治回采巷道两帮的煤层高度；步骤302、巷道底板最大破坏深度及巷道底板最大破坏深度处至相邻巷道帮壁的水平距离确定：结合步骤二中所确定的围岩基本力学参数，且根据公式计算得出所述需防治回采巷道的巷道底板岩体最大塑性区破坏深度h_max；同时，根据公式计算得出所述需防治回采巷道底部左右两侧的巷道底板岩体最大塑性区破坏深度处距相邻巷道帮壁的水平距离l；式(2)和(3)中L_s为步骤301中所确定的煤帮破裂区宽度，为所述需防治回采巷道底板岩体的内摩擦角；步骤303、巷道帮部支护体系与底板支护体系确定：根据步骤301中所确定的煤帮破裂区宽度L_s，确定所述巷道帮部支护体系所采用的支护结构；同时，根据步骤302中所确定的巷道底板最大破坏深度h_max和巷道底板最大破坏深度处至相邻巷道帮壁的水平距离l，确定所述底板支护体系所采用的支护结构；步骤四、回采巷道围岩支护施工：根据步骤三中所确定的所述回采巷道支护方案，对所述需防治回采巷道进行支护施工。