适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法技术

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法。该方法包括以下步骤：对采区大巷的顶板和两帮在原有支护形式的基础上进行补强支护；沿煤矿设计要求的本工作面停采线位置开凿一条安全巷，并对安全巷进行支护，所述安全巷与采区大巷之间形成保护煤柱；在安全巷内施工顶板切缝爆破，炮孔布置在本工作面一侧的巷角线，形成预裂切缝；待本工作面回采推进至安全巷后即完成本工作面的采煤作业，进行下一工作面的回采。通过在工作面停采线位置进行切顶卸压，减弱了工作面回采过程中开采扰动对于采区大巷稳定性的影响，并且通过补强支护提高了采区大巷让压变形的能力，进一步提高了采取大巷围岩的稳定性。

Surrounding Rock Stability Control Method Suitable for Coal Mining Area Roadway

【技术实现步骤摘要】
适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法
本申请涉及煤矿开采
，尤其涉及一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法。
技术介绍
我国煤炭开采普遍采用长壁开采方法，在开采过程中沿工作面推进方向会产生超前工作面的压力，称为超前支承压力。随着工作面的推进，超前压力也向前移动，当工作面推进至采区大巷附近时，超前压力将作用于采区大巷，容易引发大巷的变形破坏。不仅如此，工作面推进及回撤过程中，由于应力集中和释放会在工作面附近一定范围内产生动压扰动，从而对采区大巷的稳定性控制产生不利影响。此外，由于本工作面及相邻工作面的回采、回撤会对大巷造成一定的动压扰动作用，从而导致大巷出现变形，难以维护。为抵抗动压对大巷的扰动作用，目前多采用锚索、注浆锚杆、架棚等技术进行大巷的加固，虽然取得了一定的效果，但是这些加固措施均以高强支护为特点，动压与支护结构之间相互对抗，导致应力集中从而引发巷道的破坏，不具备大变形特性，抗动压能力较弱，在多个工作面的而多次扰动下，容易引发大巷的变形破坏。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本申请提供了如下技术方案。本申请提供了一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法，其包括以下步骤：对采区大巷的顶板和两帮在原有支护形式的基础上进行补强支护；沿煤矿设计要求的本工作面停采线位置开凿一条安全巷，并对安全巷进行支护，所述安全巷与采区大巷之间形成保护煤柱；在安全巷内施工顶板切缝爆破，炮孔布置在本工作面一侧的巷角线，形成预裂切缝，并且所述预裂切缝施工完成的最晚时间为本工作面待回采长度等于所述保护煤柱宽度时；待本工作面回采推进至安全巷后即完成本工作面的采煤作业，进行下一工作面的回采。进一步的，所述预裂切缝的一端延伸至第一顺槽靠近上一工作面的巷角线，所述预裂切缝的另一端延伸至第二顺槽靠近下一工作面的巷角线，预裂切缝的两端分别沿两顺槽的巷角线向背离所述安全巷的方向延伸。进一步的，所述预裂切缝沿第一顺槽或第二顺槽的巷角线延伸的长度为10m-15m。进一步的，对采区大巷的顶板和两帮进行补强支护的步骤中，采用恒阻锚索与注浆锚索对顶板进行补强支护，采用注浆锚索对两帮进行补强支护。进一步的，在安全巷内施工顶板切缝爆破的步骤中，炮孔的深度设计为8000～1000mm，炮孔直径设计为42mm，炮孔偏向工作面且与铅垂线夹角为10°-20°，切缝孔间距为400-700mm。进一步的，在安全巷内施工顶板切缝爆破的步骤中，利用双向抗拉聚能装置装药进行聚能爆破，采用聚能爆破管装3#乳化炸药，不耦合间隔装药进行爆破，形成所述预裂切缝。本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：通过在工作面停采线位置进行切顶卸压，减弱了工作面回采过程中开采扰动对于采区大巷稳定性的影响，并且通过补强支护提高了采区大巷让压变形的能力，进一步提高了采取大巷围岩的稳定性。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请实施例中采区大巷的补强支护设计断面示意图；图2为本申请实施例中采区大巷的补强支护设计展开示意图；图3为本申请实施例中采煤工作面的布局示意图；图4为本申请中切顶炮孔一种布设方式的示意图；图5为本申请中切顶炮孔另一种布设方式的示意图；图6为切顶炮孔长度与角度设计示意图；图7为切顶前围岩结构及支承压力变化示意图；图8为切顶后围岩结构及支承压力变化示意图；以及图9为工作面与采区大巷几何关系示意图。图中：1、采区大巷；2、本工作面；3、上一工作面；4、下一工作面；5、第一顺槽；6、第二顺槽；7、安全巷；8、保护煤柱；9、炮孔；10、恒阻大变形锚索；11、注浆锚索；12、普通锚杆。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。此外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图1-8并结合实施例来详细说明本申请。本申请实施例提供了本申请提供了一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法，其包括以下步骤：步骤一：对采区大巷1的顶板和两帮在原有支护形式的基础上进行补强支护；步骤二：沿煤矿设计要求的本工作面2停采线位置开凿一条安全巷7，并对安全巷7进行支护，所述安全巷7与采区大巷1之间形成保护煤柱8；步骤三：在安全巷7内施工顶板切缝爆破，炮孔9布置在本工作面2一侧的巷角线，形成预裂切缝，并且所述预裂切缝施工完成的最晚时间为本工作面1待回采长度等于所述保护煤柱8宽度时；步骤四：待本工作面2回采推进至安全巷7后即完成本工作面2的采煤作业，进行下一工作面4的回采作业。本申请实施例提供的围岩稳定性控制方法主要采用在停采线位置切顶卸压配合采区大巷内补强支护进行卸压和加固控制围岩变形，技术优势如下：减弱了支承压力和开采扰动对大巷的影响。通过在停采线处进行切顶爆破，改变了围岩结构，形成切顶短壁梁，切断了工作面顶板与保护煤柱顶板的联系，从而减小了支承压力和开采扰动对保护煤柱及大巷稳定性的影响。由于保护煤柱宽度设计过程中考虑了避免回采动压对大巷的扰动，因此为了避免回采动压作用于安全巷，防止工人在动压影响范围内切缝作业，参考保护煤柱宽度，应当使本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：对采区大巷的顶板和两帮在原有支护形式的基础上进行补强支护；沿煤矿设计要求的本工作面停采线位置开凿一条安全巷，并对安全巷进行支护，所述安全巷与采区大巷之间形成保护煤柱；在安全巷内施工顶板切缝爆破，炮孔布置在本工作面一侧的巷角线，形成预裂切缝，并且所述预裂切缝施工完成的最晚时间为本工作面待回采长度等于所述保护煤柱宽度时；待本工作面回采推进至安全巷后即完成本工作面的采煤作业，进行下一工作面的回采。

【技术特征摘要】
1.一种适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：对采区大巷的顶板和两帮在原有支护形式的基础上进行补强支护；沿煤矿设计要求的本工作面停采线位置开凿一条安全巷，并对安全巷进行支护，所述安全巷与采区大巷之间形成保护煤柱；在安全巷内施工顶板切缝爆破，炮孔布置在本工作面一侧的巷角线，形成预裂切缝，并且所述预裂切缝施工完成的最晚时间为本工作面待回采长度等于所述保护煤柱宽度时；待本工作面回采推进至安全巷后即完成本工作面的采煤作业，进行下一工作面的回采。2.根据权利要求1所述的适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法，其特征在于，所述预裂切缝的一端延伸至第一顺槽靠近上一工作面的巷角线，所述预裂切缝的另一端延伸至第二顺槽靠近下一工作面的巷角线，预裂切缝的两端分别沿两顺槽的巷角线向背离所述安全巷的方向延伸。3.根据权利要求2所述的适用于煤矿采区大巷的围岩稳定性控制方法，其特征在于，所述预裂切缝沿第一顺槽或第二顺槽的巷角线延伸的长度为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王炯，于光远，姜健，
申请(专利权)人：中国矿业大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11