小煤柱沿空掘巷的稳定方法技术

本发明专利技术涉及煤矿开采技术领域，提供一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，小煤柱的一侧为第一回采巷道和第一回采工作面，另一侧为第二回采巷道和第二回采工作面；小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：注浆，在第一回采工作面的回采过程中，向小煤柱内注浆；卸压，在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近小煤柱的侧基本顶在回采完成后及时垮落形成采空区；锚固支护，在第二回采巷道掘巷过程中，对小煤柱和第二回采巷道进行锚固支护；墩柱支护，在第二回采巷道掘巷完成后，在第二回采巷道靠近小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解小煤柱的承载力。本发明专利技术能够有效保证小煤柱护巷的稳定性。巷的稳定性。巷的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
小煤柱沿空掘巷的稳定方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，尤其涉及一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法。

技术介绍

[0002]工作面回采后，采空区上方岩层重量将向周围支承区转移，在工作面前方形成移动性超前支承应力A，在工作面两侧及工作面后方形成残余支承压力，如图1所示。煤矿采用小煤柱护巷，既可以将巷道布置在相邻工作面回采后产生的侧向支承压力降低区域，减轻小煤柱和巷道承受载荷，又能大幅提高煤炭资源回收率，留小煤柱护巷成为煤矿巷道主要布置方式之一。
[0003]小煤柱沿空掘巷就是沿着相邻采空区边缘，留设一定宽度的护巷煤柱开挖下个工作面的回采巷道，小煤柱尺寸一般低于6m。煤矿进入深部开采后，地应力水平高，工作面回采将产生强烈采动影响，巷道矿压显现明显，围岩变形剧烈，小煤柱破碎、鼓包且片帮，顶底板变形严重，巷道维护非常困难，影响工作面安全回采，因此小煤柱的完整性和承载性能是保证小煤柱沿空掘巷稳定性的关键因素。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，用以解决现有技术小煤柱沿空掘巷在开采过程中，小煤柱破碎、鼓包且片帮，顶底板变形严重，影响工作面安全回采的问题。
[0005]本专利技术提供一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，小煤柱的一侧为第一回采巷道和第一回采工作面，另一侧为第二回采巷道和第二回采工作面；所述小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：注浆，在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱内注浆；卸压，在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在回采结束后及时垮落形成采空区；锚固支护，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固支护；墩柱支护，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力。
[0006]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱注浆，包括：确定所述第一回采巷道的超前支承应力区；在所述小煤柱对应所述超前支承应力区的位置进行高压劈裂注浆。
[0007]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，确定所述第一回采巷道的超前支承应力区，包括：获取每个区域内所述小煤柱的应力数据信息、所述第一回采巷道的变形数据以及所述第一回采巷道支护的受力数据信息；在三者均处于增高趋势的情况下，当前区域为所述超前支承应力区。
[0008]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在开采完成后及时垮落形成采空区，包括：采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压。
[0009]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，包括：确定原岩应力区，所述原岩应力区为非超前支承应力区；钻设压裂孔，所述压裂孔沿所述第一回采巷道的顶部朝向所述第一回采工作面倾斜设置；向所述压裂孔内注高压水，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶形成弱面及时坍塌。
[0010]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，钻设压裂孔，所述压裂孔沿所述第一回采巷道的顶部朝向所述第一回采工作面倾斜设置，之前包括：根据煤层和岩层的信息，确定所述压裂孔的压裂信息；其中所述煤层和岩层的信息包括：煤层开采厚度、顶板岩层力学性质、岩层结构、岩层垮落角和断裂角；所述压裂孔的压裂信息包括压裂孔的角度、压裂层位、压裂范围以及压裂孔的间距。
[0011]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固，包括：采用注浆锚杆和/或注浆锚索对所述小煤柱进行锚固。
[0012]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固，还包括：采用锚杆和/或锚索对所述第二回采巷道上方的顶板和所述第二回采巷道远离所述小煤柱的一侧进行锚固。
[0013]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力，包括：沿所述第二回采巷道的宽度方向设置至少一排所述墩柱支护，每排所述墩柱支护包括多个墩柱，多个所述墩柱沿所述第二回采巷道的走向方向间隔设置。
[0014]根据本专利技术提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力，还包括：铺设钢板，所述钢板位于相邻两个所述墩柱的底部之间。
[0015]本专利技术提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，通过在第一回采工作面回采过程中，在小煤柱形成前对小煤柱进行注浆，加固小煤柱，提高小煤柱的承载力；通过在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧上方基本顶进行卸压，形成弱面，使第一回采工作面在回采后侧向基本顶砌体梁结构尽快垮断形成采空区，减少采空区的侧向支承压力及作用时间，降低对小煤柱的破坏；本专利技术通过注浆和卸压，降低第一回采工作面小煤柱的影响。本专利技术通过在第二回采巷道掘巷过程中，采用锚固支护提高小煤柱的支护强度，抵抗掘进期间扰动影响；在第二回采巷道掘进完成后，通过在靠近小煤柱的一侧进行墩柱支护，抵抗第二回采工作面的采动影响，降低小煤柱自身承载力，加大小煤柱的支护强度。本专利技术从时间和空间两方面，将注浆、卸压、锚固支护和墩柱支护有效协同应用，从小煤柱受力源头出发，实现强动压小煤柱服务全过程稳定控制，有效保证小煤柱护巷的稳定性。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术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，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是本专利技术提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法的流程示意图；
[0018]图2是本专利技术提供的工作面回采后的应力分布示意图；
[0019]图3是本专利技术提供的工作面的主视图；
[0020]图4是本专利技术提供的在第一回采工作面回采时的俯视图；
[0021]图5是本专利技术提供的在第二回采工作面回采时的俯视图；
[0022]附图标记：
[0023]1：第一回采巷道；2：第一回采工作面；3：第二回采巷道；4：第二回采工作面；5：小煤柱；6：注浆孔；7：注浆锚杆；8：注浆锚索；9：墩柱；10：压裂孔；11：采空区；A：超前支承应力；B：侧向支承应力。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，小煤柱的一侧为第一回采巷道和第一回采工作面，另一侧为第二回采巷道和第二回采工作面；所述小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：注浆，在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱内注浆；卸压，在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在回采完成后及时垮落形成采空区；锚固支护，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固支护；墩柱支护，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力。2.根据权利要求1所述的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱注浆，包括：确定所述第一回采巷道的超前支承应力区；在所述小煤柱对应所述超前支承应力区的位置进行高压劈裂注浆。3.根据权利要求2所述的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，确定所述第一回采巷道的超前支承应力区，包括：获取每个区域内所述小煤柱的应力数据信息、所述第一回采巷道的变形数据以及所述第一回采巷道支护的受力数据信息；在三者均处于增高趋势的情况下，当前区域为所述超前支承应力区。4.根据权利要求2所述的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在开采完成后及时垮落形成采空区，包括：采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压。5.根据权利要求4所述的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，包括：确定原岩应力区，所述原岩应力区为非超前支承应力区；钻设压裂孔，所述压裂孔沿所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：何杰，程蓬，任硕，吴乐，孙卓越，郭罡业，郝登云，
申请(专利权)人：煤炭科学研究总院天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：