【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于过下伏空巷设计领域，尤其涉及一种综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法。
技术介绍
1、由于煤矿进行无序开采、巷道不合理布置等原因，一个工作面往往会留下十几条甚至几十条空巷，纵横交错的煤岩巷道导致工作面回采矿压显现问题突出，其围岩变形具有强扰动、多分区、结构多样性等特征，给综采工作面过空巷群带来安全隐患，影响煤炭资源安全高效回收。当综采工作面通过下伏极近距离空巷时，垮落带岩层重力与支架自身重力共同施加到工作面底板，若此力大于工作面底板与空巷中间岩层强度，则对空巷围岩造成破坏后，极有可能发生严重漏架事故，不仅影响生产效率，造成下伏极近距离空巷严重破坏，而且对工作面安全生产具有重大影响。目前工作面空巷支护多采用木垛、锚杆(索)支护等形式，但其控制效果不佳，成果较高，因此工作面如何安全高效通过下伏极近距离空巷且保证空巷的稳定性，成为此类问题的难点。
技术实现思路
1、专利技术目的：为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法。
2、技术方案：专利技术提供了一种综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，具体包括如下步骤：
3、步骤1：确定综采工作面与下伏空巷的空间展布特征，所述空间展布特征包括下伏空巷与工作面底板的距离范围；
4、步骤2：根据步骤1中的距离范围，对综采工作面采空区与空巷沿倾向进行区域进行划分，得到n个采空区分区；
5、步骤3：针对第i个采空区分区
6、步骤4：基于下伏空巷的空间展布特征，建立数值分析模型，研究综采工作面过下伏空巷过程中采空区分区不同充实率时垮落带高度，从而得到采空区分区充实率与覆岩垮落带高度关系；
7、步骤5：根据第i个采空区分区覆岩垮落带高度h临界取值和采空区分区充实率与覆岩垮落带高度关系，确定第i个采空区分区的充实率。
8、进一步的，所述步骤1中空间展布特征还包括：下伏空巷的空间角度、下伏空巷的埋深、断面形状以及原有支护方式。
9、进一步的，所述步骤2中采用如下公式对对工作面采空区与空巷沿倾向进行区域进行划分：
10、
11、其中，hmax表示下伏空巷与工作面底板最大距离，hmin表示下伏空巷与工作面底板最小距离，k为工作面采空区与下伏空巷沿倾向划分区域距离系数。
12、进一步的，所述步骤3中覆岩垮落带高度h与工作面液压支架底板压力σ关系方程如下所示：
13、
14、其中，σ表示液压支架底板压力，g表示液压支架重力，s顶表示液压支架顶板面积，s底表示液压支架底板面积，γ为系数。
15、进一步的，综采工作面采空区充填起始以及结束位置与下伏空巷水平距离大于50m。
16、有益效果：本专利技术既可保证工作面安全通过下伏空巷，防止过空巷过程中支架下陷问题，亦可保证下伏空巷稳定性。此设计方法简单易行，安全性高，为综采工作面过下伏极近距离空巷设计提供参考，实现安全、高效过下伏空巷，同时可保留下伏空巷，对工作面过空巷期间充实率进行分区优化设计，提高过空巷期间回采效率，进一步丰富了充填采煤理论，具有广泛的实用性。
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1.综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要1所述的综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，所述步骤1中空间展布特征还包括：下伏空巷的空间角度、下伏空巷的埋深、断面形状以及原有支护方式。
3.根据权利要1所述的综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，所述步骤2中采用如下公式对对工作面采空区与空巷沿倾向进行区域进行划分：
4.根据权利要1所述的综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，所述步骤3中覆岩垮落带高度H与工作面液压支架底板压力σ关系方程如下所示：
5.根据权利要1所述的综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，综采工作面采空区充填起始以及结束位置与下伏空巷水平距离大于50m。
【技术特征摘要】
1.综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.根据权利要1所述的综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，所述步骤1中空间展布特征还包括：下伏空巷的空间角度、下伏空巷的埋深、断面形状以及原有支护方式。
3.根据权利要1所述的综采工作面过下伏空巷的采空区分区充实率设计方法，其特征在于，所述步骤2中采用...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，魏永启，杨峰，武振，周楠，孙强，赵慧杰，商和福，
申请(专利权)人：兖矿能源集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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