【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及采煤巷道支护，尤其涉及一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法。
技术介绍
1、煤炭资源在我国能源安全保障中具有重要的作用，随着开采强度的不断增加，很多矿井面临采掘衔接紧张的局面，为了保证工作面正常接续并且避免后期出现孤岛工作面现象，采取双巷掘进(其中一条巷道留作接续工作面使用)或者沿空留巷的方式。
2、目前通过强力支护或者卸压的方式能够保证留巷巷道在临近工作面回采期间相对稳定，然而在新回采工作面回采过程中，受临近采空区侧向支承压力及新回采工作面超前支承压力双重作用下，在新回采工作面超前段，留巷巷道容易发生大变形，通常表现为底鼓、顶板下沉和两帮移近，需要进行大量的维护工作才能满足使用，严重影响工作面的正常推进，甚至部分矿井在维修巷道时会发生顶板垮落现象，容易引发安全生产事故。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，用以解决现有技术中留巷巷道受临近采空区侧向支承压力及新回采工作面超前支承压力双重作用下容易发生大变形的缺陷，实现降低超前支承压力传递，进而解决工作面超前段留巷巷道变形，降低维护量，保障工作面推进安全。
2、本专利技术提供一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，包括：
3、干预回采工作面来压，缩短回采工作面来压步距；调整回采工作面顶板中的侧向悬臂梁结构，降低回采工作面超前段留巷巷道支承压力。
4、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，所述干预回采工作面
5、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，所述调整回采工作面顶板中的侧向悬臂梁结构的过程包括：通过对回采工作面超前段留巷巷道上方顶板进行水力压裂施工，降低回采工作面回采后悬臂梁结构和长度。
6、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，所述干预回采工作面来压和所述调整回采工作面顶板中的侧向悬臂梁结构通过以下步骤进行：
7、s1、收集和分析回采工作面的基础地质资料，并利用围岩强度测试仪和结构测试仪分析回采工作面顶板坚硬岩层分布情况，确定水力压裂钻孔深度和压裂分段长度；
8、s2、分析回采工作面液压支架支撑力变化和现场矿压显现情况，得出回采工作面来压强度分布，拟合出周期来压步距，通过周期来压步距，确定用以干预回采工作面来压步距的多个第一水力压裂孔在回采工作面顶板的位置分布，然后进行第一水力压裂孔的施工；
9、s3、在留巷巷道上方顶板沿着留巷巷道走向方向布置施工多个第二水力压裂孔；
10、s4、对步骤s2施工的多个第一水力压裂孔和步骤s3施工的多个第二水力压裂孔进行水力压裂。
11、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，步骤s2中所述第一水力压裂孔的布置间距为所述周期来压步距的1/2到2/3；步骤s3中所述第二水力压裂孔的布置间距为8～10m。
12、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，所述第一水力压裂孔的仰角为30°～50°，所述第一水力压裂孔与留巷巷道走向方向的夹角为60°～80°，所述第一水力压裂孔的孔底的垂直高度为5～10倍的回采工作面采煤高度。
13、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，所述第二水力压裂孔的仰角为30°～50°，所述第二水力压裂孔的走向与留巷巷道走向方向一致；所述第二水力压裂孔的孔底的垂直高度为5～10倍的回采工作面采煤高度。
14、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，所述第一水力压裂孔和所述第二水力压裂孔的起始布置位置超前于回采工作面100～150m。
15、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，对所述第一水力压裂孔和所述第二水力压裂孔进行水力压裂均采用后退式分段压裂。
16、根据本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，所述后退式分段压裂的过程为：将跨式封隔器送入水力压裂孔孔底，利用高压注水泵向封隔空间内注水，开展第一阶段压裂，保压时间为30～50min，第一阶段压裂完毕后，后退跨式封隔器，后退距离为2～4m，开展第二阶段压裂，保压时间为30～50min，重复后退跨式封隔器并进行压裂和保压，直至跨式封隔器距离孔口6～12m时停止压裂，完成一个水力压裂孔的压裂。
17、本专利技术提供的一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，通过对回采工作面上方顶板进行水力压裂，降低顶板的完整度，缩短回采工作面来压步距；通过对回采工作面超前段留巷巷道上方顶板进行水力压裂施工，降低回采工作面回采后悬臂梁结构和长度。该回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法从两方面来控制回采工作面超前段留巷巷道的卸压变形，一方面利用水力压裂卸压技术干预工作面周期来压，缩短工作面周期来压步距，降低工作面整体矿压显现；另一方面利用水力压裂调整工作面三角区基本顶板结构，形成一种新型悬臂梁，悬臂梁的厚度和长度得到有效控制。通过两种不同类型的水力压裂钻孔布置方法和压裂工艺，同时干预工作面回采周期来压和侧向悬臂梁结构，降低超前支承压力传递，进而解决工作面超前段留巷巷道变形，降低维护量，保障工作面推进安全。
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1.一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述干预回采工作面来压的过程包括：通过对回采工作面上方顶板进行水力压裂，降低顶板的完整度，缩短回采工作面来压步距。
3.根据权利要求1所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述调整回采工作面顶板中的侧向悬臂梁结构的过程包括：通过对回采工作面超前段留巷巷道上方顶板进行水力压裂施工，降低回采工作面回采后悬臂梁结构和长度。
4.根据权利要求1所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述干预回采工作面来压和所述调整回采工作面顶板中的侧向悬臂梁结构通过以下步骤进行：
5.根据权利要求4所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，步骤S2中所述第一水力压裂孔的布置间距为所述周期来压步距的1/2到2/3；步骤S3中所述第二水力压裂孔的布置间距为8～10m。
6.根据权利要求5所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述第一水力压裂孔的仰
7.根据权利要求5所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述第二水力压裂孔的仰角为30°～50°，所述第二水力压裂孔的走向与留巷巷道走向方向一致；所述第二水力压裂孔的孔底的垂直高度为5～10倍的回采工作面采煤高度。
8.根据权利要求4所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述第一水力压裂孔和所述第二水力压裂孔的起始布置位置超前于回采工作面100～150m。
9.根据权利要求4所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，对所述第一水力压裂孔和所述第二水力压裂孔进行水力压裂均采用后退式分段压裂。
10.根据权利要求9所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述后退式分段压裂的过程为：将跨式封隔器送入水力压裂孔孔底，利用高压注水泵向封隔空间内注水，开展第一阶段压裂，保压时间为30～50min，第一阶段压裂完毕后，后退跨式封隔器，后退距离为2～4m，开展第二阶段压裂，保压时间为30～50min，重复后退跨式封隔器并进行压裂和保压，直至跨式封隔器距离孔口6～12m时停止压裂，完成一个水力压裂孔的压裂。
...【技术特征摘要】
1.一种回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述干预回采工作面来压的过程包括：通过对回采工作面上方顶板进行水力压裂，降低顶板的完整度，缩短回采工作面来压步距。
3.根据权利要求1所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述调整回采工作面顶板中的侧向悬臂梁结构的过程包括：通过对回采工作面超前段留巷巷道上方顶板进行水力压裂施工，降低回采工作面回采后悬臂梁结构和长度。
4.根据权利要求1所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述干预回采工作面来压和所述调整回采工作面顶板中的侧向悬臂梁结构通过以下步骤进行：
5.根据权利要求4所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，步骤s2中所述第一水力压裂孔的布置间距为所述周期来压步距的1/2到2/3；步骤s3中所述第二水力压裂孔的布置间距为8～10m。
6.根据权利要求5所述的回采工作面超前段留巷巷道变形控制方法，其特征在于，所述第一水力压裂孔的仰角为30°～50°，所述第一水力压裂孔与留巷巷道走向方向的夹角为60°～80°，所述第...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘爱卿，孟宪志，张镇，胡志华，白云虎，刘涛涛，闵龙飞，山世昌，
申请(专利权)人：榆林市榆阳中能袁大滩矿业有限公司，
类型：发明
国别省市：
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