[發(fā)明專(zhuān)利]工作面動(dòng)壓區(qū)防治方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210554487.9
• 申請(qǐng)日: 2012-12-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103016057A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 于斌;章才光;王愛(ài)國(guó);邢彥文;李國(guó)余;穆全茂;王坤;李孝宇;周建峰;劉曉東;張峰;陳菲;侯寶月
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 大同煤礦集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): E21F17/00
• 分類(lèi)號(hào): E21F17/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專(zhuān)利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦安全開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，是一種大采高工作面動(dòng)壓防治方法。

背景技術(shù)

煤礦開(kāi)采過(guò)程中，如果工作面巷道附近有采空區(qū)，會(huì)使巷道煤柱側(cè)受采空區(qū)老頂活動(dòng)影響對(duì)工作面產(chǎn)生側(cè)向應(yīng)力，同時(shí)，上覆實(shí)體煤會(huì)對(duì)工作面產(chǎn)生垂直應(yīng)力。在采動(dòng)垂直應(yīng)力和水平應(yīng)力的作用下，巷道兩幫首先發(fā)生破壞，整個(gè)巷道都位于較松軟破碎的巖層中，這時(shí)巷道周邊的圍巖松動(dòng)圈很大，兩幫的應(yīng)力集中區(qū)轉(zhuǎn)移到巖體的深部，煤柱對(duì)底板的約束作用減弱。然后，在強(qiáng)大的水平應(yīng)力作用下擠壓底板巖體向巷道內(nèi)流動(dòng)，從而產(chǎn)生巷道底鼓、頂板下沉和兩幫側(cè)移的現(xiàn)象，嚴(yán)重危脅煤礦的生產(chǎn)安全。目前，處理底鼓的主要方法是起底，同時(shí)增加超前支護(hù)的數(shù)量，多次起底和不僅工作量大、會(huì)使巷道維護(hù)費(fèi)用顯著增加，而且還會(huì)影響巷道兩幫和頂板的穩(wěn)定性，間接導(dǎo)致巷道圍巖整體失穩(wěn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中動(dòng)壓防治會(huì)導(dǎo)致巷道圍巖整體失穩(wěn)的缺陷，提供一種工作面動(dòng)壓防治方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種工作面動(dòng)壓區(qū)防治方法，包括步驟：在工作面巷道煤柱側(cè)面垂直施工卸壓孔，卸壓孔采用雙排布置，間距3m，排距1m，上排卸壓孔距頂板1m，卸壓孔長(zhǎng)度為煤柱寬度的1/2；在煤柱側(cè)設(shè)一排貼幫木柱，間距0.5m；在工作面尾巷超前液壓?jiǎn)误w采用一梁三柱，間距為1m。

本發(fā)明是在大采高工作面巷道在動(dòng)壓區(qū)的“卸壓法加支護(hù)加固法”的聯(lián)合防治方法，是采取人為措施改變巷道應(yīng)力。布置卸壓孔可以引起鉆孔遠(yuǎn)端圍巖發(fā)生結(jié)構(gòu)性欲裂破壞，在圍巖深部形成一個(gè)弱化帶，使巷道圍巖的高應(yīng)力區(qū)向深部轉(zhuǎn)移，從而使圍巖處于低應(yīng)力區(qū)，有利于巷道圍巖的穩(wěn)定，支護(hù)加固可使巷道圍巖不發(fā)生失穩(wěn)破壞。

采用本發(fā)明所述的方法可使底板巖層處于應(yīng)力降低區(qū)，從而保證底板巖層的穩(wěn)定狀態(tài)。卸壓孔施工工作量小，施工速度較快，不影響回采工作。本發(fā)明特別適用于控制高地應(yīng)力的巷道底鼓。

附圖說(shuō)明

圖1為8210工作面5210巷動(dòng)壓區(qū)支護(hù)平面示意圖。

圖中，1-卸壓孔，2-木柱，3-單體。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述的一種工作面動(dòng)壓區(qū)防治方法，包括步驟：在工作面巷道煤柱側(cè)面垂直施工卸壓孔（1），卸壓孔（1）采用雙排布置，間距3m，排距1m，上排卸壓孔（1）距頂板1m，卸壓孔（1）長(zhǎng)度為煤柱寬度的1/2；在煤柱側(cè)設(shè)一排貼幫木柱（2），間距0.5m；在工作面尾巷超前液壓?jiǎn)误w（3）采用一梁三柱，間距為1m。

在上述方案的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)頂板的支護(hù)，采用“錨+網(wǎng)+梁”的聯(lián)合支護(hù)方式，以增強(qiáng)頂板在來(lái)壓時(shí)的整體性。

以下以同煤集團(tuán)晉華宮礦南山12#層402盤(pán)區(qū)8210工作面為例，對(duì)本發(fā)明要求保護(hù)的技術(shù)方案做進(jìn)一步說(shuō)明。

晉華宮礦煤田主要分為三大區(qū)域：河北區(qū)域、河南區(qū)域、南山區(qū)域。南山區(qū)域現(xiàn)主采煤層為12#層402盤(pán)區(qū)，剩余四個(gè)工作面，平均煤層厚度5.7米，為大采高工作面，剩余可采儲(chǔ)量728萬(wàn)噸，預(yù)計(jì)可采期為5年。

一、12#層8210工作面概況

晉華宮礦南山12#層402盤(pán)區(qū)8210工作面走向長(zhǎng)度1700米，工作面長(zhǎng)度163.7米，煤層平均厚度5.7米。工作面可采走向長(zhǎng)度為1630米，工作面中部有240米煤層變薄區(qū)，工作面里面可采走向590米，外部可采長(zhǎng)度800米。工作面北為正在開(kāi)拓的5208巷，南部為8212面采空區(qū)（2011年6月開(kāi)采結(jié)束），西部為盤(pán)區(qū)輔助皮帶巷，東部為實(shí)體煤。本工作面采用沿頂留底的采煤法。上覆9#層工作面煤柱375米—542米。

工作面?zhèn)雾敒樯罨疑百|(zhì)頁(yè)巖，厚度0.8-1.05/0.9米；直接頂為深灰色細(xì)砂巖，厚度0—4.16/2.3m，夾小層粉砂巖分布在東部區(qū)（正處于應(yīng)力集中區(qū)）；老頂為中粗砂巖，厚度13.57-21.06/18.2米，灰白色中粗砂巖含有FeS₂煤條；

工作面設(shè)備配套：MG-1100/2760-GW型雙滾筒采煤機(jī)一部，ZZ13000/28/60型支撐掩護(hù)式支架98架，SGZ1000/1400型刮板輸送機(jī)一部，SZZ—1000/375橋式裝載機(jī)一部，DTL—120/120/3×250型可伸縮帶式輸送機(jī)一部。

二、8210面巷道動(dòng)壓區(qū)顯現(xiàn)特點(diǎn)及應(yīng)力分析

大采高隊(duì)12#層402盤(pán)區(qū)8210面，當(dāng)5210巷推采至286米和330米時(shí)，巷道超前200米范圍內(nèi)出現(xiàn)沖擊來(lái)壓，兩次來(lái)壓集中表現(xiàn)為：