[發(fā)明專利]一種墩柱無爆破切頂沿空掘巷方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911285505.6
• 申請(qǐng)日: 2019-12-13
• 公開（公告）號(hào): CN110939466B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬振乾;梁旭超;孔德中;高林;陳川;官瑞沖;陳安民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州大學(xué)
• 主分類號(hào): E21D11/10
• 分類號(hào): E21D11/10;E21D11/14;E21D15/44;E21D19/00;E21D21/00
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 胡緒東

本發(fā)明公開了一種墩柱無爆破切頂沿空掘巷方法，該方法包括步驟：布置多個(gè)切縫孔，多個(gè)切縫孔共同形成預(yù)裂切縫，鉆切縫孔超前工作面60~100m；在靠近下一個(gè)工作面的順槽內(nèi)靠煤柱一側(cè)每5~10m間隔開挖煤柱幫部布置混凝土墩柱模具；在順槽內(nèi)采用單體液壓支柱和Π型鋼做臨時(shí)支護(hù)；在靠近下一個(gè)工作面的順槽內(nèi)退錨施工；緊跟工作面后方2?5m處回收單體液壓支柱；沿空掘巷巷旁頂板沿切縫孔形成預(yù)裂切縫垮落，消除懸頂，填充采空區(qū)，在相鄰采空區(qū)回采完畢后隔3~5m煤柱進(jìn)行沿空掘巷施工。本發(fā)明采用墩柱無爆破切頂卸壓，相鄰工作面可進(jìn)行小煤柱沿空掘巷作業(yè)，大大緩解礦井采掘接替緊張局面，減小沿空掘巷道的反修成本，提高煤炭回收率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種墩柱無爆破切頂沿空掘巷方法，屬于淺層地?zé)崮芗夹g(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)的沿空掘巷的一般在相鄰工作面開采結(jié)束10個(gè)月以上開始施工，煤柱較小，沿空掘巷的巷道處于后支承壓力穩(wěn)定帶，巷道維護(hù)相對(duì)容易。近距離煤層群開采地應(yīng)力高，采動(dòng)影響較大，采掘接替緊張，往往相鄰工作面還未完全采完就開始沿空掘巷施工，容易出現(xiàn)煤柱旁采空區(qū)側(cè)向懸頂范圍大、垮落不充分的現(xiàn)象，巷道受臨近采空區(qū)覆巖運(yùn)動(dòng)影響顯著，礦壓顯現(xiàn)劇烈，在本工作面強(qiáng)采動(dòng)影響下巷道變形量大、返修頻繁，嚴(yán)重威脅礦井的安全高效開采。

采用重型U型鋼可縮性支架、錨桿支護(hù)聯(lián)合架后充填的強(qiáng)化控制技術(shù)，支護(hù)工藝復(fù)雜，成本較高。加大隔離煤柱寬度，導(dǎo)致煤炭回采率低，資源造成極大浪費(fèi)，礦井服務(wù)年限縮短。因此，上述以上2種主要方法均不能滿足高應(yīng)力強(qiáng)動(dòng)壓軟巖下沿空掘巷道的低成本巷道穩(wěn)定及工作面正常接替。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：提供一種墩柱無爆破切頂沿空掘巷方法，以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：一種墩柱無爆破切頂沿空掘巷方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、在靠近下一個(gè)工作面的順槽內(nèi)靠煤柱一側(cè)眼巷道頂板沿走向布置多個(gè)切縫孔，多個(gè)切縫孔共同形成預(yù)裂切縫，鉆切縫孔超前工作面60~100m；

步驟二、在靠近下一個(gè)工作面的順槽內(nèi)靠煤柱一側(cè)每5~10m間隔開挖煤柱幫部布置混凝土墩柱模具，用注漿泵澆筑混凝土墩柱模具，完成墩柱的澆注，墩柱超前開采工作面20~40m；

步驟三、在順槽內(nèi)采用單體液壓支柱和Π型鋼做臨時(shí)支護(hù)；

步驟四、在靠近下一個(gè)工作面的順槽內(nèi)退錨施工，退錨施工超前開采工作面5~30m；

步驟五、緊跟工作面后方2-5m處回收單體液壓支柱；

步驟六、沿空掘巷巷旁頂板沿切縫孔形成預(yù)裂切縫垮落，消除懸頂，填充采空區(qū)，在相鄰采空區(qū)回采完畢后隔3~5m煤柱進(jìn)行沿空掘巷施工。

本發(fā)明提供了高應(yīng)力強(qiáng)動(dòng)壓軟巖條件下沿空掘進(jìn)巷道有效減小巷道圍巖變形。所謂“沿空掘巷巷旁切頂卸壓”是指在沿空掘巷相鄰回采工作面巷道內(nèi)布置頂板切縫孔，在工作面前推進(jìn)過程中，巷道頂板工作面受到采動(dòng)影響，頂板下沉，墩柱對(duì)頂板施加較大阻力，切縫孔形成預(yù)裂切縫，直接頂在自重和上覆巖層作用下沿著墩柱邊緣垮落，極大減小頂板回轉(zhuǎn)下沉量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間，消除沿空掘進(jìn)的巷道受開采動(dòng)壓作用的目的。因此，在相鄰工作面巷道切頂卸壓和設(shè)置墩柱之后，在動(dòng)壓基本消除的采空區(qū)邊緣煤體中掘進(jìn)巷道，巷道變形將會(huì)大幅減小，支護(hù)成本將會(huì)大幅降低。本發(fā)明原理明了，工序簡(jiǎn)單，勞動(dòng)強(qiáng)度低，極大降低了高應(yīng)力強(qiáng)動(dòng)壓軟巖巷道支護(hù)難度，具有極大的推廣應(yīng)用前景。