[發明專利]臨空巷道的布置方法、布置裝置和巷道布置系統

在審

• 申請號: 202210867931.6
• 申請日: 2022-07-21
• 公開（公告）號: CN115110953A
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 趙常辛;馬友魁;冀瑞鋒;李曉旭;石蒙;張旭光;張貴虎;張富強;李子豪;楊希培;劉旭東;張焱;張耀耀
• 申請（專利權）人: 國家能源集團烏海能源有限責任公司;天地科技股份有限公司
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21D9/00;E21D9/14
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 霍文娟

本申請提供了一種臨空巷道的布置方法、布置裝置和巷道布置系統，該方法包括：在回采作業的工作過程中，控制掘進機在下一工作面沿掘進方向掘進臨空巷道的預掘留巷段，掘進方向與回采作業的回采方向相反，預掘留巷段的掘進工作面與回采作業的回采工作面在掘進方向上的距離大于預定距離；控制掘進機在下一工作面沿掘進方向的反方向掘進臨空巷道的沿空掘進段，直至沿空掘進段與預掘留巷段貫通形成臨空巷道，沿空掘進段的掘進工作面與回采作業的回采工作面在掘進方向上的距離大于預定距離，預掘留巷段的支護體系的支護能力強于沿空掘進段的支護體系的支護能力，解決了現有技術中臨空巷道受鄰近工作面回采高應力擾動影響導致巷道破壞嚴重的問題。

技術領域

本申請涉及巷道布置技術領域，具體而言，涉及一種臨空巷道的布置方法、布置裝置、計算機可讀存儲介質、處理器和巷道布置系統。

背景技術

目前，井工煤礦開采方式主要為長壁回采法，如圖1所示，上一個回采工作面為A工作面，當前的回采工作面為B工作面，下一個回采工作面為C工作面，A工作面和B工作面均具有工作面采空區1，相鄰兩個工作面之間有煤柱2，C工作面靠近B工作面的巷道為臨空巷道3，C工作面遠離B工作面的巷道為實體煤巷道4，為確保礦井生產接續在工作面回采完成前需要布置好下一個工作面，應在B工作面回采結束前，C工作面必須完成安裝任務。因此需要在B工作面回采過程中C工作面兩條巷道進行掘進或在B工作面回采前完成C工作面兩條巷道的掘進。這兩種采掘方案都不能避免B工作面回采期間及回采后采空區應力對臨空巷道3的擾動。如要減小擾動程度，降低臨空巷道變形量，需要增加煤柱的寬度，但煤柱寬度增大會造成大量煤炭資源不可回收，降低采出率，丟煤量大。

如果不增大增加煤柱的寬度，因礦井采掘失調導致巷道掘進工作面與回采工作面形成“迎采對掘”后，臨空巷道受鄰近工作面回采高應力擾動影響后，變形過大。這類巷道破壞嚴重，無法正常使用，需要進行圍巖維修，維修施工強度大、成本高，維修過程存在較大安全風險。

在背景技術部分中公開的以上信息只是用來加強對本文所描述技術的背景技術的理解，因此，背景技術中可能包含某些信息，這些信息對于本領域技術人員來說并未形成在本國已知的現有技術。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種臨空巷道的布置方法、布置裝置、計算機可讀存儲介質、處理器和巷道布置系統，以解決現有技術中臨空巷道受鄰近工作面回采高應力擾動影響導致巷道破壞嚴重的問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種臨空巷道的布置方法，包括：在回采作業的工作過程中，控制掘進機在下一工作面沿掘進方向掘進臨空巷道的預掘留巷段，所述掘進方向與所述回采作業的回采方向相反，所述預掘留巷段的掘進工作面與所述回采作業的回采工作面在掘進方向上的距離大于預定距離；控制所述掘進機在下一工作面沿掘進方向的反方向掘進所述臨空巷道的沿空掘進段，直至所述沿空掘進段與所述預掘留巷段貫通形成所述臨空巷道，所述沿空掘進段的掘進工作面與所述回采作業的回采工作面在掘進方向上的距離大于所述預定距離，所述預掘留巷段的支護體系的支護能力強于所述沿空掘進段的支護體系的支護能力。

可選地，控制掘進機在下一工作面沿掘進方向掘進臨空巷道的預掘留巷段，并加固所述預掘留巷段的支護強度之前，所述方法還包括：采用數值模擬方法模擬所述回采作業的側向應力，生成側向應力分布圖；根據所述側向應力分布圖確定低應力區域，所述低應力區域為應力低于預定值的區域；根據所述低應力區域和所述回采工作面確定所述預定距離。

可選地，控制所述掘進機在下一工作面沿掘進方向的反方向掘進所述臨空巷道的沿空掘進段的過程中，所述方法還包括：采用錨桿索支護體系對所述沿空掘進段進行支護，所述錨桿索支護體系包括錨桿、錨索、錨索托板、錨桿護板和鋼筋網。

可選地，控制掘進機在下一工作面沿掘進方向掘進臨空巷道的預掘留巷段的過程中，所述方法還包括：采用錨桿索支護體系和單體支柱支護體系對所述沿空掘進段進行支護，所述錨桿索支護體系包括錨桿、錨索、錨索托板、錨桿護板和鋼筋網，所述單體支柱支護體系包括多個單體支柱。