[發(fā)明專利]針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象的卸壓方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210556795.5
• 申請日: 2012-12-20
• 公開（公告）號: CN103061808A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙軍;張有喜;靳建順;李俊成;楊智文;鮑永生;李向峰;李英;蔡海;聶仕義;劉建斌;趙春珍
• 申請（專利權(quán)）人: 大同煤礦集團有限責任公司
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象的卸壓方法。

背景技術(shù)

在煤礦開采過程中，當一個綜采工作面完成開采后，該工作面就成為了采空區(qū)，那么該采空區(qū)的相鄰綜采工作面中，緊鄰該采空區(qū)的一條巷道就是臨空巷道。因為機巷中放置有各種設(shè)備，所以一般都選擇風巷作為臨空巷道，如圖1所示。綜放工作面中臨空巷道受礦山壓力影響，產(chǎn)生了強烈的礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象，出現(xiàn)了嚴重的斷面縮口、幫鼓、底鼓、頂板下沉等，導致巷道斷面，尤其是超前支護巷段斷面不斷減小，給工作面通風、運輸、行人等帶來了安全隱患，嚴重影響了綜放工作面的安全生產(chǎn)。對于礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象，一般采取以下措施：(1)局部巷段起底；(2)補強巷道頂板、幫部支護；(3)增加超前支護長度和支護密度、支設(shè)木垛等。這些都是在礦壓顯現(xiàn)之后為了工作面順利向外推進，被動地采取的措施，雖然對減弱礦壓顯現(xiàn)起到了一定作用，但由于壓力太大，巷道變形仍然很嚴重，礦山壓力得不到實際的控制，無法從源頭上根本解決礦壓現(xiàn)象的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，而提供一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象的卸壓方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象的卸壓方法，包括如下步驟：

1）施工卸壓槽：在臨空巷道的底板上由里向外（由里向外是指由切眼向巷道口方向）施工卸壓槽，卸壓槽布置在巷道底板的中線處，卸壓槽深500-550mm、寬400-450mm；

2）施工卸壓孔：在臨空巷道的兩側(cè)巷幫上由上至下（由上至下是指由巷道頂板向巷道底板方向）施工至少兩排卸壓孔，每排卸壓孔的孔徑為108mm、孔深為13-17m、孔向上傾角4°-6°、孔距為1.0-1.2m；相鄰的兩排卸壓孔的排距為0.8-1.0m，并且相鄰兩排的卸壓孔之間為三花眼布置。

本發(fā)明中施工卸壓槽、卸壓孔的各參數(shù)是通過大量的實地勘測、理論分析計算和數(shù)值模擬計算而優(yōu)選出的。

本發(fā)明方法的卸壓原理：采用人工的方法對圍巖的碎脹變形力進行有控制的釋放，使巷道周邊形成的應(yīng)力峰值向遠離巷道周邊的圍巖深部轉(zhuǎn)移，使巷道處于應(yīng)力降低區(qū)中。采取卸壓技術(shù)造成局部煤體破裂，降低了煤體強度，使應(yīng)力重新分布，釋放或降低了煤體中的彈性能，減小了巷道承受的壓力和變形量，從而達到維護巷道的目的。本發(fā)明方法中施工卸壓槽、卸壓孔等卸壓技術(shù)就是提前轉(zhuǎn)移應(yīng)力分布，減弱礦壓顯現(xiàn)，化被動為主動，從源頭根本上解決問題，實現(xiàn)礦山壓力控制。

通過人工現(xiàn)場觀測及數(shù)據(jù)分析，施工卸壓槽巷段的底鼓量、頂板下沉量、幫鼓量較之前有明顯的減小，頂板破碎程度減輕，提高了頂板的完整性，壓力狀況有明顯的改善；通過與施工卸壓孔前巷道變形情況相比較，巷道的變形速度及變形量明顯減小，大大減少了開采過程中巷道起底工程量，巷道有效斷面得到保證，達到了預期效果并且隨工作面推進，在施工卸壓孔區(qū)域未發(fā)生過大的“悶墩”現(xiàn)象。由此得出以下結(jié)論：①在巷道兩側(cè)幫施工卸壓孔轉(zhuǎn)移了應(yīng)力分布，對減輕順槽巷超前壓力，控制超前支護段礦壓顯現(xiàn)有一定的效果，在一定程度上緩解了頂板壓力，起到了比較有效的卸壓作用，施工卸壓孔后巷道狀況已有明顯的改善，達到了保護巷道的目的。②同時可減少或防止開采過程中臨空壓力與超前壓力疊加而形成應(yīng)力集中現(xiàn)象，防止沖擊性來壓。③巷道面貌的改善，利于工作面通風，保證了行人及物料運輸安全，促進了安全生產(chǎn)，經(jīng)濟效益顯著。④臨空巷卸壓孔施工為放頂煤開采過程中巷道的維護提供了借鑒，對類似條件下煤炭開采，防止沖擊性來壓和控制巷道變形具有一定的參考價值和指導意義。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法中卸壓槽、卸壓孔平面布置示意圖。

圖2為本發(fā)明方法中卸壓槽、卸壓孔斷面布置示意圖。

圖3為本發(fā)明方法中卸壓孔的三花眼布置示意圖。

圖中：1-卸壓槽、2-卸壓孔、3-機巷、4-風巷、5-采空區(qū)。

具體實施方式

實施例1

一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現(xiàn)現(xiàn)象的卸壓方法，包括如下步驟：

1）施工卸壓槽：在臨空巷道的底板上由里向外施工卸壓槽1，卸壓槽1布置在巷道底板的中線處，卸壓槽1深530mm、寬400mm；

2）施工卸壓孔：在臨空巷道的兩側(cè)巷幫上由上至下施工兩排卸壓孔2，每排卸壓孔2的孔徑為108mm、孔深為17m、孔向上傾角5°、孔距為1.2m；相鄰的兩排卸壓孔2的排距為0.8m，并且相鄰兩排的卸壓孔2之間為三花眼布置。