[發明專利]一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法

有效

• 申請號: 201711454855.1
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108194088B
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 張杰;楊濤;周府偉;趙勸
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: E21D9/04
• 分類號: E21D9/04;E21D15/44;E21D15/50;E21D20/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 楊樂

本發明公開了一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法，包括以下步驟：步驟一、在預留巷道靠近采空區的一側通過錨索對預留巷道的頂板進行加固，錨索加固施工超前開采工作面完成；步驟二、在預留巷道靠近采空區的一側鉆切縫孔并形成預裂切縫，鉆切縫孔施工超前開采工作面完成；步驟三、退錨施工，退錨施工超前開采工作面完成；步驟四、對預留巷道進行臨時加強支護和擋矸支護；步驟五、采空區的頂板垮落，形成沿空留巷，沿空留巷穩定后，撤回步驟四中的臨時加強支護。本發明通過鉆切縫孔，代替原有沿空留巷中的爆破切頂環節，使沿空留巷過程更加安全；同時節約了炸藥使用量，降低了沿空留巷成本，改善了工作環境，確保了沿空留巷工藝的安全進行。

技術領域

本發明屬于煤礦開采技術領域，尤其是涉及一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法。

背景技術

沿空留巷技術的日益成熟使礦井高效生產和節約成本的目標得以實現。然而，由于切頂過程中存在爆破環節，在井下有限空間中實施爆破作用，危險性大，爆破作用產生大量煤塵，不僅不利于作業人員的健康，同時也惡化了作業環境，且井下存在瓦斯等可燃性氣體，爆破工藝在一定程度上對礦井的安全生產產生巨大威脅。

我國有大量賦存于“三軟”地質條件下的煤炭資源，這些煤層的頂板一般為Ⅰ，Ⅱ類不穩定頂板，直接頂頂板巖層裂隙發育、破碎，抗壓強度指數很低或為軟頂煤，基本上是一旦失去支撐很快就冒頂，若不能支護剛裸露的頂板或頂煤，梁端會冒頂；目前對于這種地質的煤礦開采依然采用傳統的爆破切頂留巷，危險性大，污染嚴重。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術中的不足，提供一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法，其方法通過鉆切縫孔，代替原有沿空留巷中的爆破切頂環節，使沿空留巷過程更加安全；同時節約了炸藥使用量，降低了沿空留巷成本，改善了工作環境，確保了沿空留巷工藝的安全進行。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在預留巷道靠近采空區的一側的頂板上設置錨索，由錨索對預留巷道的頂板進行加固，錨索加固施工超前開采工作面50m～80m完成；

步驟二、在預留巷道靠近采空區的一側沿預留巷道走向鉆多個切縫孔，多個所述切縫孔共同形成預裂切縫，鉆切縫孔施工超前開采工作面50m～80m完成；

步驟三、在預留巷道靠近采空區的一側的正幫外側退錨施工，退錨施工超前開采工作面30m～50m完成；

步驟四、隨著開采工作面的推進，及時對預留巷道進行臨時加強支護和擋矸支護；

步驟五、隨著開采工作面的推進，采空區的頂板垮落，形成沿空留巷，沿空留巷穩定后，撤回步驟四中所述的臨時加強支護。

上述的一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法，其特征在于：步驟一中所述錨索的數量為多個，多個所述錨索沿預留巷道靠近采空區的一側的頂板上均勻設置，多個所述切縫孔(4)的連線與錨索(1)之間的距離為0.8m～1m。

上述的一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法，其特征在于：步驟二中所述的多個切縫孔均勻布設，相鄰兩個所述切縫孔之間的距離為0.3m～0.5m。

上述的一種軟頂煤層無爆破切頂卸壓沿空留巷方法，其特征在于：步驟二中所述切縫孔的深度為H_F，H_F由煤層開采高度H_C、頂板下沉量ΔH₁、底臌量ΔH₂和碎脹系數K通過公式計算得出，所述切縫孔為向采空區側傾斜的傾斜孔，所述切縫孔的中心線與豎直面之間的夾角α為10°～20°。