[發明專利]一種堅硬頂板煤層采空區空間留設方法

在審

• 申請號: 201711156350.7
• 申請日: 2017-11-20
• 公開（公告）號: CN107916933A
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 賈后省;王璐瑤;劉少偉;李振峰;支光輝;蘇發強;付孟雄;王偉;高培成;賀德印;李小鵬
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21F15/04;E21D15/00
• 代理公司: 新鄉市平原智匯知識產權代理事務所(普通合伙)41139
• 代理人: 周闖

1.一種堅硬頂板煤層采空區空間留設方法，其特征在于對采空區進行有效支撐實現對采空區的長期留存，具體為：采用大尺寸充填墻以支撐間距L_m小于上覆巖層中的主關鍵層的極限跨距L₀，以控制主關鍵層及其上覆巖層的移動；采用圓形立柱以支撐間距L_s小于上覆巖層中的亞關鍵層的極限跨距L₁，以控制亞關鍵層的移動。

2.如權利要求1所述堅硬頂板煤層采空區空間留設方法，其特征在于：主關鍵層或亞關鍵層的極限垮落步距判別方法下式所示：

，

L為主關鍵層的極限垮落步距L₀或亞關鍵層的極限垮落步距L₁，m；h為主關鍵層或亞關鍵層厚度，m；R_T為主關鍵層或亞關鍵層抗拉強度，MPa；q為主關鍵層或亞關鍵層自重及其上載荷，kN/m；f₁為主關鍵層或亞關鍵層巖體強度系數；f₂為開采影響系數；

，

γ——主關鍵層或亞關鍵層的平均體積力，kN?m3；H ——主關鍵層或亞關鍵層深度，m ；σc——主關鍵層或亞關鍵層單軸抗壓強度，MPa；

，

K——應力集中系數。

3.如權利要求1所述堅硬頂板煤層采空區空間留設方法，其特征在于：所述圓形立柱包括圓柱狀鋼結構網和位于圓柱狀鋼結構網內部的錨桿骨架，圓柱狀鋼結構網外側套設有環形約束圈。

4.如權利要求1所述堅硬頂板煤層采空區空間留設方法，其特征在于：所述大尺寸充填墻墻體兩側安裝對拉錨桿來提高人工支撐物的支撐能力。

5.如權利要求1所述堅硬頂板煤層采空區空間留設方法，其特征在于：所述大尺寸充填墻采用在充填模具中填充骨料和膠結材料制成。

6.如權利要求1所述堅硬頂板煤層采空區空間留設方法，其特征在于：所述填充骨料為巷道掘進矸石、直接頂垮落的巖石和廢棄錨網索中的任一種或幾種。

7.如權利要求1所述堅硬頂板煤層采空區空間留設方法，其特征在于：充填模具上設置有對拉錨桿通過的預留孔和注入膠結材料的注料孔。