[發(fā)明專利]傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210923081.7
• 申請日: 2022-08-02
• 公開（公告）號: CN115182729B
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 孫建;陳運生;張若飛;趙永杰
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽理工大學(xué)
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1、確定鉆孔參數(shù)：依據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)條件及采場覆巖破壞特征計算確定所需鉆孔參數(shù)，包括鉆孔傾角α、孔深L₄、孔徑D、孔距L₈；

鉆孔傾角α：

式中：θ——煤層傾角，°；L₁——本工作面沿空巷道(8)寬度，m；L₂——小煤柱(9)寬度，m；L₃——上區(qū)段巷道(10)寬度，m；H₁——裂隙帶高度，可由現(xiàn)場實際結(jié)合經(jīng)驗公式得出，m；H₂——本工作面沿空巷道(8)高度，m；M——傾斜煤層(2)厚度，m；

孔深L₄：

孔徑D：取值范圍50～90mm；

孔距L₈：式中：L₇為周期來壓步距，依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)可得m；k——孔距系數(shù)，依據(jù)周期來壓步距結(jié)合現(xiàn)場實際情況選取；H₄——基本頂(4)巖層厚度，m；R_T——基本頂(4)巖層極限抗拉強(qiáng)度，kPa；q，上覆巖層作用在基本頂(4)上的載荷，kPa；

S2、確定鉆孔布置區(qū)域：超前本工作面20～30m，在本工作面沿空巷道(8)頂板緊鄰小煤柱(9)處沿軸向布置若干組鉆孔；

S3、鉆孔施工：依據(jù)所述鉆孔傾角α、孔深L₄、孔徑D在本工作面沿空巷道(8)內(nèi)沿其徑向施工穿小煤柱(9)的采場覆巖卸壓鉆孔，沿其軸向依據(jù)所述孔距L₈依次施工相同的穿小煤柱(9)的采場覆巖卸壓鉆孔；

S4、鉆孔分區(qū)：依據(jù)上區(qū)段采場覆巖裂隙發(fā)育高度，將所述鉆孔沿其徑向分為鉆孔深部區(qū)域(17)和鉆孔淺部區(qū)域(15)；

S5、深部切頂：在所述鉆孔深部區(qū)域(17)安裝預(yù)裂介質(zhì)；

S6、淺部注漿：在所述鉆孔淺部區(qū)域(15)注漿加固，并封堵鉆孔；

S7、進(jìn)行切頂作業(yè)：封孔作業(yè)完成后，進(jìn)行采場深部覆巖切頂。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法，其特征在于，所述鉆孔以孔口E(20)為起始位置，并以孔底G(22)為鉆孔終末位置；所述孔口E(20)位于本工作面沿空巷道(8)緊鄰小煤柱(9)側(cè)上頂角處，所述孔底G(22)位于在鉆孔定位點F(21)處所做的上區(qū)段巷道采空區(qū)側(cè)巷幫鉛垂線(12)與覆巖裂隙發(fā)育高度沿巖層方向延長線(14)的交點，所述鉆孔定位點F(21)位于上區(qū)段巷道(10)緊鄰采空區(qū)側(cè)巷幫頂部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法，其特征在于，所述鉆孔淺部區(qū)域(15)為本工作面沿空巷道(8)頂板煤層及其直接頂(3)巖層，其長度為式中H₃為直接頂(3)巖層厚度；所述鉆孔深部區(qū)域(17)為所述直接頂(3)巖層頂部至上區(qū)段采場覆巖裂隙帶頂部，其長度為

。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法，其特征在于，在所述鉆孔淺部區(qū)域(15)和鉆孔深部區(qū)域(17)的交接處存在由緩沖材料組成的阻隔層(16)，阻擋所述鉆孔深部區(qū)域(17)切頂作業(yè)對鉆孔淺部區(qū)域(15)的影響。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法，其特征在于，所述鉆孔布置區(qū)域位于本工作面超前支撐壓力影響范圍，切頂后減少本工作面采動對小煤柱(9)和本工作面沿空巷道(8)的影響；所述鉆孔在軸向上依據(jù)所述孔距L₈在上區(qū)段工作面周期來壓步距范圍內(nèi)均勻布置k-1處。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法，其特征在于，在所述淺部注漿后，加強(qiáng)了小煤柱(9)，穩(wěn)固了本工作面沿空巷道(8)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傾斜煤層穿小煤柱深切淺注阻矸護(hù)巷技術(shù)及切頂位置確定方法，其特征在于，在所述切頂作業(yè)后，切斷了小煤柱(9)上方由基本頂(4)至裂隙帶頂部范圍內(nèi)的巖層，減少小煤柱(9)和本工作面沿空巷道(8)所受上覆巖層載荷；在所述切頂作業(yè)切斷采場深部覆巖后，斷裂的覆巖向上區(qū)段采空區(qū)(11)側(cè)垮落，壓實傾斜采空區(qū)內(nèi)矸石，阻擋其向下方小煤柱(9)側(cè)滑落擠壓。