冲击地压巷道布置的方法技术

本发明专利技术涉及煤炭开采技术领域，提供一种冲击地压巷道布置的方法，包括：在第一工作面回采结束后，沿第一巷道的长度方向将第一巷道内的顶板压裂，其中，第一巷道、第二工作面和第一工作面依次排布；在回采第二工作面的过程中，在第一巷道内填充矸石混凝土形成第一支撑体，第一支撑体的长度与第一巷道的长度相同，第一支撑体的顶面与第一巷道的顶板抵接。上述的冲击地压巷道布置的方法，将第一巷道内的顶板压裂，实现了切顶卸压，并在第一巷道内填充矸石混凝土，形成第一支撑体，该第一支撑体的强度远大于煤层的强度，对第一巷道的顶板形成强力支撑，减少了巷道冲击地压的发生，同时，不需要留设煤柱，提高了煤炭资源的回收率。提高了煤炭资源的回收率。提高了煤炭资源的回收率。

【技术实现步骤摘要】
冲击地压巷道布置的方法


[0001]本专利技术涉及煤炭开采
，尤其涉及一种冲击地压巷道布置的方法。

技术介绍

[0002]随着煤矿开采强度和开采深度地不断增加，冲击地压灾害已经成为威胁深部煤矿安全生产的重大灾害之一。在深部高地应力、采动应力等因素的叠加影响下，煤岩体中积聚的大量弹性能在达到一定极限后，容易引发煤岩体冲击失稳。同时，在传统工作面双巷布置方法中，通常采用工作面之间留设煤柱的形式来支撑顶板和隔离工作面，使得煤柱长期承受高应力作用，当煤柱平均应力超过煤体综合抗压强度时，易诱发煤柱失稳，成为了煤矿井下冲击地压防治的薄弱环节。因此，针对深部冲击地压矿井，专利技术一种能同时实现顶板支撑和冲击地压防治的开采布局，对深部煤炭资源安全开采和井下动力灾害防治具有重要的现实意义。
[0003]目前，针对冲击地压防治普遍采用两种方法，一种是工程卸压方法，即通过卸压爆破、水力压裂等方式对已形成的高应力进行转移或缓解，但是针对煤矿开采这种大型系统工程，采用上述手段效果十分有限，不能从根本上解决区域煤柱冲击隐患治理难题，且费时费力。另一种方法是通过改变工程布局，对岩体结构进行宏观调控，使之不形成高应力。在第二种方法中，一般存在两种形式，一是增加煤柱尺寸，留设宽度在30m以上(甚至50m以上)的大煤柱，并加强支护，这种方法导致井下遗留了大量煤柱不能采出，降低了煤炭采出率，同时，在高应力作用下，煤柱本身势必存在分布在两侧的塑性区或破坏区，和分布在中部的弹性区或支撑核心。随着强力开采扰动的影响，同时由于煤柱自身的承载能力有限(一般单轴抗压强度在20MPa以下)，反复的采掘扰动，使得煤柱不断向总部支撑核心区劣化，同样存在冲击风险；二是不留设煤柱，不留煤柱就需要采用沿空留巷的方法，就是把上一个工作面的巷道通过技术手段保留下来，直接作为下一个工作面巷道使用。尽管这种方法少掘进巷道，但是该方法要求煤矿工作面地质条件相对简单，如煤层厚度不高于4.5m、直接顶易垮落等，同时还会引起一些其他形式的巷道稳定性控制难题，如强烈底鼓、局部地段冒顶等突出问题，难以治理，且沿空留巷对地质条件要求苛刻，工法复杂。因此，如何在工程卸压方法下，实现既不留设煤柱，又能实现顶板强力支撑的简便工程布局成为业内亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种冲击地压巷道布置的方法，用以解决现有技术中煤炭开采中冲击地压不好防治的缺陷。
[0005]本专利技术提供一种冲击地压巷道布置的方法，包括：在第一工作面回采结束后，沿第一巷道的长度方向将第一巷道内的顶板压裂，其中，所述第一巷道、第二工作面和所述第一工作面依次排布；在回采所述第二工作面的过程中，在所述第一巷道内填充矸石混凝土形成第一支撑体，所述第一支撑体的长度与所述第一巷道的长度相同，所述第一支撑体的顶面与所述第一巷道的顶板抵接。
[0006]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述方法还包括：在与所述第一支撑体邻接的第三工作面掘进第二巷道和第三巷道，其中，所述第三巷道与所述第一支撑体邻接，所述第二巷道与所述第三巷道之间的工作面为第四工作面；在所述第二工作面回采结束后，沿所述第二巷道的长度方向将所述第二巷道内的顶板压裂；在回采所述第四工作面的过程中，在所述第二巷道内填充矸石混凝土形成第二支撑体，所述第二支撑体的长度与所述第二巷道的长度相同，所述第二支撑体的顶面与所述第二巷道的顶板抵接；依次重复上述步骤。
[0007]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述在与所述第一支撑体邻接的第三工作面掘进第二巷道和第三巷道的步骤进一步包括：在沿所述第一巷道的长度方向将所述第一巷道内的顶板压裂的同时，在所述第三工作面内掘进所述第二巷道。
[0008]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述在与所述第一支撑体邻接的第三工作面掘进第二巷道和第三巷道的步骤进一步包括：在所述第二工作面回采结束后，在所述第四工作面内掘进所述第三巷道。
[0009]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述在回采所述第二工作面的过程中，在所述第一巷道内填充矸石混凝土形成第一支撑体的步骤进一步包括：沿所述第一巷道的长度方向，由所述第一巷道的两端向中间填充矸石混凝土，以形成所述第一支撑体。
[0010]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述沿所述第一巷道的长度方向，由所述第一巷道的两端向中间填充矸石混凝土，以形成所述第一支撑体的步骤进一步包括：在所述第二工作面回采过程中，沿开采的推进方向，在液压支架的后方填充矸石混凝土形成第一构筑体，在液压支架的前方填充矸石混凝土形成第二构筑体，所述第二构筑体的宽度与所述第一巷道的宽度相同；所述第一构筑体与所述第二构筑体搭接，形成所述第一支撑体。
[0011]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述方法还包括：在所述第三巷道内进行锚杆支护。
[0012]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述在所述第三巷道内进行锚杆支护的步骤进一步包括：在所述第三巷道与所述第四工作面邻接的一侧采用第一锚杆进行支护，在所述第三巷道与所述第一支撑体邻接的一侧采用第二锚杆进行支护，其中，所述第一锚杆的强度大于所述第二锚杆的强度。
[0013]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述在所述第三巷道内进行锚杆支护的步骤还包括：在所述第三巷道的顶部进行锚杆锚索支护。
[0014]根据本专利技术提供的一种冲击地压巷道布置的方法，所述方法还包括：在各工作面回采结束后，向各工作面形成的采空区内填充矸石，以使所述第一支撑体的两侧均与矸石抵接。
[0015]本专利技术提供的冲击地压巷道布置的方法，通过在第一工作面回采结束后，将第一巷道内的顶板压裂，实现了切顶卸压，并在第一巷道内填充矸石混凝土，形成第一支撑体，该第一支撑体的强度远大于煤层的强度，对第一巷道的顶板形成强力支撑，减少了巷道冲击地压的发生，同时，不需要留设煤柱，提高了煤炭资源的回收率，特别适合于深部冲击地压矿井煤炭安全开采领域，性能稳定可靠，工法简单，适用于工业化推广应用。
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一简单地介绍，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冲击地压巷道布置的方法的流程图；
[0018]图2是第二工作面回采时的示意图；
[0019]图3是图2中示出的A
‑
A向的剖视图；
[0020]图4是第二工作面回采时切顶的示意图；
[0021]图5是第一支撑体填充时的示意图之一；
[0022]图6是第一支撑体填充时的示意图之二；
[0023]图7是第三巷道掘进时的示意图；
[0024]图8是图7中示出的B
‑
B向的剖视图；
[0025]图9本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冲击地压巷道布置的方法，其特征在于，包括：在第一工作面回采结束后，沿第一巷道的长度方向将第一巷道内的顶板压裂，其中，所述第一巷道、第二工作面和所述第一工作面依次排布；在回采所述第二工作面的过程中，在所述第一巷道内填充矸石混凝土形成第一支撑体，所述第一支撑体的长度与所述第一巷道的长度相同，所述第一支撑体的顶面与所述第一巷道的顶板抵接。2.根据权利要求1所述的冲击地压巷道布置的方法，其特征在于，所述方法还包括：在与所述第一支撑体邻接的第三工作面掘进第二巷道和第三巷道，其中，所述第三巷道与所述第一支撑体邻接，所述第二巷道与所述第三巷道之间的工作面为第四工作面；在所述第二工作面回采结束后，沿所述第二巷道的长度方向将所述第二巷道内的顶板压裂；在回采所述第四工作面的过程中，在所述第二巷道内填充矸石混凝土形成第二支撑体，所述第二支撑体的长度与所述第二巷道的长度相同，所述第二支撑体的顶面与所述第二巷道的顶板抵接；依次重复上述步骤。3.根据权利要求2所述的冲击地压巷道布置的方法，其特征在于，所述在与所述第一支撑体邻接的第三工作面掘进第二巷道和第三巷道的步骤进一步包括：在沿所述第一巷道的长度方向将所述第一巷道内的顶板压裂的同时，在所述第三工作面内掘进所述第二巷道。4.根据权利要求2或3所述的冲击地压巷道布置的方法，其特征在于，所述在与所述第一支撑体邻接的第三工作面掘进第二巷道和第三巷道的步骤进一步包括：在所述第二工作面回采结束后，在所述第四工作面内掘进所述第三巷道。5.根据权利要求1所述的冲击地压巷道布置的方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙晓冬，张洪伟，姜鹏飞，郑仰发，祝凌甫，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：