[發(fā)明專利]一種綜采工作面的停采面上的切頂卸壓保護(hù)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811067799.0
• 申請日: 2018-09-13
• 公開（公告）號: CN109209495B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張劍;李民族;吳擁政;張小康;李中偉;陳廣帥;葛勇;薛旭輝;郝登云
• 申請（專利權(quán)）人: 天地科技股份有限公司;霍州煤電集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)研究院
• 主分類號: E21F17/00
• 分類號: E21F17/00;E21D15/00
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王瑩;吳歡燕

本發(fā)明涉及礦山綜采面保護(hù)永久性巷道圍巖穩(wěn)定的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種綜采工作面的停采面上的切頂卸壓保護(hù)方法。該保護(hù)方法中，綜采工作面的停采面預(yù)設(shè)在采煤巷區(qū)和采空區(qū)之間，在三機(jī)自停采面撤離以前，對停采面上方的覆巖層進(jìn)行垂直向上切割，以得到切頂面，切頂面使得停采面上方的覆巖層與采煤巷區(qū)上方的覆巖層之間斷開，從而在三機(jī)處于支護(hù)作業(yè)時(shí)，快速切斷停采面上方和采煤巷區(qū)上方的覆巖層之間的應(yīng)力連接，從而有效化解并消除停采面上方的覆巖層高應(yīng)力對采煤巷區(qū)上方的覆巖層應(yīng)力的影響，從根本上消除了作用到巷道的動(dòng)壓源，進(jìn)而達(dá)到避免或者消除大巷或采區(qū)集中巷長期遭受高集中應(yīng)力作用，最后達(dá)到實(shí)現(xiàn)保護(hù)永久性巷道的長久安全穩(wěn)定。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦山綜采面保護(hù)永久性巷道圍巖穩(wěn)定的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種綜采工作面的停采面上的切頂卸壓保護(hù)方法。

背景技術(shù)

煤礦井下巷道返修是其開采過程必不可少的一項(xiàng)艱巨工程，輕則簡單補(bǔ)打錨桿錨索加強(qiáng)支護(hù)，重則繁瑣擴(kuò)幫挑頂注漿重新打設(shè)錨桿錨索再加固，采動(dòng)破壞維修巷道不僅圍巖穩(wěn)定性急劇降低，存在嚴(yán)重頂板冒落冒頂風(fēng)險(xiǎn)，潛在威脅著井下礦工的生命安全，而且巷道維修所需費(fèi)用甚至超過新掘巷道費(fèi)用，給煤炭企業(yè)背上巨大經(jīng)濟(jì)安全包袱。故而煤礦采區(qū)集中巷或者大巷頻繁失穩(wěn)反復(fù)維修，正逐步成為煤礦最典型頭疼的疑難治理巷道工程。特別是采區(qū)集中巷或大巷單側(cè)或雙側(cè)工作面回采到停采線位置，三機(jī)等重型設(shè)備安全撤離后工作面回采完畢時(shí)，也是采區(qū)集中巷或大巷發(fā)生變形破壞災(zāi)變的開始。

在煤礦生產(chǎn)實(shí)踐中非常重視停采線的合理選取問題，但實(shí)踐表明，盡管已經(jīng)從充分延長停采位置距臨近巷道的距離，但巷道仍然受到兩翼工作面回采后強(qiáng)烈的采動(dòng)動(dòng)壓的擾動(dòng)作用，導(dǎo)致采區(qū)集中巷或者大巷長久持續(xù)再變形再破壞。

目前，針對這種情況，在實(shí)踐中不得已只能反復(fù)采用補(bǔ)打錨桿錨索進(jìn)行維修，甚至也采用注漿聯(lián)合錨桿錨索補(bǔ)強(qiáng)加固的方法，但上述方法的治理效果都不盡人意，礦區(qū)巷道圍巖的變形依然得不到控制，不得不繼續(xù)反復(fù)加固維護(hù)，從而形成惡性循環(huán)。

發(fā)明內(nèi)容

（一）發(fā)明目的

本發(fā)明的目的是解決煤礦采區(qū)的采煤巷區(qū)受到兩側(cè)或單側(cè)工作面停采后強(qiáng)烈的采動(dòng)應(yīng)力作用，從而引起巷道強(qiáng)烈變形破壞，進(jìn)而難以確保礦區(qū)內(nèi)永久性巷道長久安全使用的問題。

（二）技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種綜采工作面的停采面上的切頂卸壓保護(hù)方法，綜采工作面的停采面預(yù)設(shè)在采煤巷區(qū)和采空區(qū)之間，在三機(jī)自所述停采面撤離以前，對所述停采面上方的覆巖層進(jìn)行垂直向上切割，以得到切頂面，所述切頂面使得所述停采面上方的覆巖層與采煤巷區(qū)上方的覆巖層之間斷開。

進(jìn)一步的，在所述切頂面切割完畢以后，將所述三機(jī)自所述停采面撤離，以使所述停采面上方的覆巖層受自重作用下落至所述停采面與采空區(qū)之間。

進(jìn)一步的，所述采煤巷區(qū)和采空區(qū)之間設(shè)有支護(hù)區(qū)，所述停采面預(yù)設(shè)在所述采煤巷區(qū)和支護(hù)區(qū)之間，所述三機(jī)在撤離前被安裝在所述支護(hù)區(qū)內(nèi)，在所述切頂面切割完畢并撤離所述三機(jī)以后，所述停采面上方的覆巖層受自重作用下落至所述支護(hù)區(qū)內(nèi)。

進(jìn)一步的，所述覆巖層的上方覆蓋有巖壁頂，所述停采面上方的覆巖層受自重作用下落時(shí)，所述停采面上方的覆巖層與所述巖壁頂之間分離。

進(jìn)一步的，所述對所述停采面上方的覆巖層進(jìn)行垂直向上切割，以得到切頂面，進(jìn)一步包括以下步驟：

自所述停采面的長度方向上預(yù)設(shè)多個(gè)切割位置；

自各個(gè)所述切割位置垂直向上鉆孔，以在所述停采面上方的覆巖層內(nèi)制得多條切頂線；

通過定向爆破處理或水力壓裂處理，將各條所述切頂線之間貫通，以形成所述切頂面。

進(jìn)一步的，所有所述切頂線均處于同一平面內(nèi)，該平面與所述停采面平行。