CN107387114A - 一种基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法，包括如下步骤：1)在掘进工作面后方巷道两侧分别开挖钻机硐室，并安装钻机；2)根据地应力、围岩强度、巷道断面尺寸及支护方式确定卸压钻孔的层数、间距、直径和深度；3)在钻机硐室内，沿巷道走向钻卸压钻孔；4)巷道掘进并及时支护；5)巷道掘进至卸压钻孔终点时，开挖下一个钻机硐室，直至巷道掘进完成。本发明通过沿巷道轴线的多层卸压钻孔实现对巷道围岩的连续卸压，能有效地释放围岩压力，使浅部围岩长期处于低应力状态，保证了巷道围岩的完整性及承载能力；本发明采用巷旁钻孔连续卸压的巷道可以采取一次支护方式，有效减少了施工工序，并降低了施工成本。
Description
技术领域
本发明属于煤矿巷道支护技术领域，具体是涉及一种基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法。
背景技术
随着煤矿开采深度的不断增加，深部巷道或高应力软岩巷道的大变形失稳问题日益突出。在当前支护技术条件下，单纯提高支护结构的强度、刚度已经无法有效控制高应力软岩巷道围岩变形。有控让压支护技术适用于高地应力巷道已经在业内达成广泛共识。当前主要采用的让压支护方式包括爆破卸压、钻孔卸压、预留柔性支护层、二次支护、掘卸压巷等。爆破卸压及钻孔卸压会对围岩本身完整性造成破坏，降低围岩承载性能；预留柔性支护层可以预留的卸压空间小，卸压能力差；二次支护的让压程度及二次支护的时机难以把握，巷道返修率高；掘卸压巷工程量大，造成人力和物力上的浪费。设计一种既可以适度让压又保持围岩完整性的巷道围岩连续卸压方法具有重要意义。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供一种能够克服当前各种常用巷道卸压支护方式的破坏围岩完整性、让压能力低、支护成本高等问题，且可以适度让压，能保持围岩整体完整性的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法。
本发明采用的技术方案是：一种基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法，包括如下步骤：
1)在掘进工作面后方巷道两侧分别开挖钻机硐室，并安装钻机；
2)根据地应力、围岩强度、巷道断面尺寸及支护方式确定卸压钻孔的层数、间距、直径和深度；
3)在钻机硐室内，沿巷道走向钻卸压钻孔；
4)巷道掘进并及时支护；
5)巷道掘进至卸压钻孔终点时，开挖下一个钻机硐室，直至巷道掘进完成。
上述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法中，还包括以下步骤：在巷道钻进和使用期间，根据地应力及围岩变形速度的监测结果，在钻机硐室内及时对高地压大变形段巷道补充卸压钻孔卸压。
上述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法中，步骤1）中，相邻的两钻机硐室分别设置在巷道的两侧，相邻两钻机硐室之间的间距为钻孔深度的一半，钻机硐室高度与巷道高度相同，宽度及长度满足钻机的工作空间要求。
上述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法中，步骤2）中，布置2~3层卸压钻孔，卸压钻孔布置在锚杆支护范围外侧，相邻的两卸压钻孔之间的间距为1~2m。
上述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法中，步骤3）中，卸压钻孔直径为50~100mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过沿巷道轴线的多层卸压钻孔实现对巷道围岩的连续卸压，卸压钻孔产生的空间能够满足巷道围岩变形卸压需求，能有效地释放围岩压力，使浅部围岩长期处于低应力状态，保证了巷道围岩的完整性及承载能力；本发明采用巷旁钻孔连续卸压的巷道可以采取一次支护方式，相比其他让压支护方式，本发明有效减少了施工工序，并降低了施工成本。
附图说明
图1是本发明的施工平面图。
图2是图1中的A-A剖面图。
图中：1-巷道表面、2-钻机硐室、3-钻机、4-钻杆、5-卸压钻孔、6-锚网喷支护。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1、2所示，巷道掘进时，首先在巷道工作面后方一侧开挖钻机硐室2，然后在钻机硐室2内安设钻机3，并打卸压钻孔5。同时与该钻机硐室2相距50m处在巷道的另一侧开挖钻机硐室2，并在钻机硐室2内安设钻机3，并钻卸压钻孔5。随着巷道不断向前掘进，巷道左右两侧交替向前钻孔卸压。经钻孔卸压的巷道可以采用锚网喷支护6等方式一次支护到位。
本发明的具体实施步骤如下：
(1)巷道向前掘进50~100m，为巷旁超前钻孔卸压提供空间。
(2)在巷道一侧开挖钻机硐室2，为保持围岩稳定性并提供足够的卸压钻孔5施工空间，钻机硐室2的高度与巷道的高度相同，钻机硐室2的宽度及长度满足钻机3工作空间要求即可。
(3)根据地应力、围岩强度、巷道断面尺寸、支护方式进行选择钻机硐室2内卸压钻孔5的布置方式：卸压钻孔5布置在锚杆支护范围外侧，布置3层卸压钻孔5（一般布置2~3层卸压钻孔5），相邻的卸压钻孔5之间间隔1~2m，钻孔直径为50mm（一般为50~100mm），钻孔深100m。
(4)在钻机硐室2内安设钻机3，并钻卸压钻孔5。
(5)距已掘出的钻机硐室2前方50m（钻孔深度的一半）位置，在巷道另一侧开挖钻机硐室2，并在该钻机硐室2内安设钻机3，打卸压钻孔5。该钻机硐室2的尺寸及其内的卸压钻孔5布置方式与上一个钻机硐室2相同。
(6)在已经钻孔卸压的围岩中向前掘进巷道，并采用锚网喷支护6的方式支护。
(7)在巷道掘进至卸压钻孔5终点时，开挖新的钻机硐室2，并安设钻机3钻孔卸压。
(8)在巷道掘进期间及使用期间，根据地应力及围岩变形速度的监测结果，在钻机硐室2内及时对高地压大变形段巷道补充卸压钻孔进行卸压。
Claims (5)
1.一种基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法，包括如下步骤：
1)在掘进工作面后方巷道两侧分别开挖钻机硐室，并安装钻机；
2)根据地应力、围岩强度、巷道断面尺寸及支护方式确定卸压钻孔的层数、间距、直径和深度；
3)在钻机硐室内，沿巷道走向钻卸压钻孔；
4)巷道掘进并及时支护；
5)巷道掘进至卸压钻孔终点时，开挖下一个钻机硐室，直至巷道掘进完成。
2.根据权利要求1所述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法，还包括以下步骤：在巷道钻进和使用期间，根据地应力及围岩变形速度的监测结果，在钻机硐室内及时对高地压大变形段巷道补充卸压钻孔卸压。
3.根据权利要求1所述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法，步骤1）中，相邻的两钻机硐室分别设置在巷道的两侧，相邻两钻机硐室之间的间距为钻孔深度的一半，钻机硐室高度与巷道高度相同，宽度及长度满足钻机的工作空间要求。
4.根据权利要求1所述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法，步骤2）中，布置2~3层卸压钻孔，卸压钻孔布置在锚杆支护范围外侧，相邻的两卸压钻孔之间的间距为1~2m。
5.根据权利要求1或4所述的基于巷旁钻孔的煤矿巷道连续卸压方法，步骤3）中，卸压钻孔的直径为50~100mm。
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