CN109268049A - 综采工作面回撤方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种综采工作面回撤方法。综采工作面回撤方法包括以下步骤：挖掘回撤通道，回撤通道位于工作面的推进方向上；对回撤通道进行支护；在回撤通道上靠近工作面的一端的顶板上开设切缝孔；当工作面与回撤通道之间的距离小于或等于预设距离时，在切缝孔内预裂爆破，在顶板上沿切缝孔的延伸方向形成卸压切面；将工作面推进至回撤通道的内部，顶板沿着卸压切面断裂，以减轻工作面与回撤通道贯通时顶板的压力。本发明提供的综采工作面回撤方法，减小了顶板在回撤通道在贯通时对支架的压力，避免巷道发生形变，使工作面人员和掘进设备安全回撤，提高回撤的效率。
Description
技术领域
本发明涉及综采工作面回撤技术领域，尤其涉及一种综采工作面回撤方法。
背景技术
工作面完成掘进任务后，一般需要将掘进设备回撤，以实现掘进设备的循环使用。
现有技术中，一般采用预掘通道法回撤设备，具体为：提前掘好综采工作面回撤通道，待综采工作面末采贯通后，垛式支架支护回撤通道的顶板，提供了回撤空间。发明人在实现发明创造的过程中发现，上述回撤方法存在以下不足：当工作面贯通时，顶板上的矿压显现强烈，跺式支架所承受的压力超过跺式支架的支撑作用力，跺式支架下降至最低，此时跺式支架由于过度受压无法升起或降低，导致跺式支架无法工作，不仅降低了支架的使用寿命，增加了回撤的经济成本，还导致巷道发生变形，影响了工作面人员回撤安全，降低了回撤的效率。
因此，有必要解决上述技术问题。
发明内容
本发明提供一种综采工作面回撤方法，以解决现有技术中存在的问题，减小顶板在回撤通道在贯通时对支架的压力，避免巷道发生形变，使工作面人员和掘进设备安全回撤，提高回撤的效率。
本发明提供了一种综采工作面回撤方法，包括以下步骤：挖掘回撤通道，所述回撤通道位于工作面的推进方向上；对所述回撤通道进行支护；在所述回撤通道上靠近所述工作面的一端的顶板上开设切缝孔；当所述工作面与所述回撤通道之间的距离小于或等于预设距离时，在所述切缝孔内预裂爆破，在所述顶板上沿所述切缝孔的延伸方向形成卸压切面；将所述工作面推进至所述回撤通道的内部，所述顶板沿着所述卸压切面断裂，以减轻所述工作面与所述回撤通道贯通时所述顶板的压力。
可选的，所述卸压切面与铅垂线之间的夹角为锐角，所述卸压切面朝远离所述回撤通道的方向延伸。
可选的，所述卸压切面与所述铅锤线之间的夹角为30°。
可选的，所述切缝孔的数量为多个，多个所述切缝孔均沿着所述卸压切面所在的方向进行延伸。
可选的，所述预裂爆破采用双向聚能爆破预裂技术。
可选的，所述对所述回撤通道进行支护包括采用横阻大变形锚索和跺式支架共同支护所述回撤通道。
可选的，所述跺式支架设置在所述回撤通道的巷道副帮侧，所述横阻大变形锚索设置在所述回撤通道的巷道正帮侧。
可选的，所述切缝孔的深度为H缝，所述H缝＝(H煤-ΔH1-ΔH2)/(K-1),其中，所述H煤为煤层厚度，所述ΔH1为所述顶板的下沉量，所述ΔH2为底臌量，K为碎胀系数。
可选的，所述预设距离为L,3m≤L≤4m。
本发明提供的综采工作面回撤方法，通过预裂切缝孔，在工作面即将贯通回撤通道时，切断工作面沿推进方向的应力传递。以使工作面贯通回撤通道时回撤通道内无周期来压，减小回撤通道在贯通时的来压强度，避免巷道发生形变，减轻支护受力，保护支架，减小回撤成本，使工作面人员安全回撤，提高了回撤的效率。
附图说明
下面将通过附图详细描述本发明中优选实施例，将有助于理解本发明的目的和优点，其中:
图1为本发明可选实施例提供的在回撤通道内开设切缝孔的结构示意图。
图2为本发明可选实施例提供的支护回撤通道的平面图。
图3为本发明可选实施例提供的综采工作面回撤方法的流程图。
具体实施方式
在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向它们是相对的概念，因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以，也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。
图1为本发明可选实施例提供的在回撤通道内开设切缝孔的结构示意图，图2为本发明可选实施例提供的支护回撤通道的平面图,图3为本发明可选实施例提供的综采工作面回撤方法的流程图。
如图1至图3所示，本发明提供了一种综采工作面回撤方法，包括以下步骤：S1:挖掘回撤通道1，所述回撤通道1位于工作面6的推进方向上；S2:对所述回撤通道1进行支护；S3:在回撤通道1上靠近所述工作面6的一端的顶板2上开设切缝孔3；S4:当所述工作面6与所述回撤通道1之间的距离小于或等于预设距离时，在所述切缝孔3内预裂爆破，在顶板2上沿所述切缝孔3的延伸方向形成卸压切面4；S5:将所述工作面6推进至所述回撤通道1的内部，所述顶板2沿着所述卸压切面4断裂，以减轻所述工作面6与所述回撤通道1贯通时所述顶板2的压力。
本发明实施例采用回撤通道1切顶卸压的方法，通过预裂切缝孔3，在工作面6即将贯通回撤通道1时，切断工作面6沿推进方向的应力传递。以使工作面6贯通回撤通道1时回撤通道1内无周期来压，减小回撤通道1在贯通时的来压强度，避免巷道发生形变，减轻支护受力，使工作面6人员安全回撤，提高了回撤的效率。
可选的，所述卸压切面4与铅垂线之间的夹角为锐角，所述卸压切面4朝远离所述回撤通道1的方向延伸，可使顶板2沿着卸压切面4断裂后，工作面6原先所在的采空区的矸石会充填起采空区上覆岩层，切断采场岩层的应力传递路径，使得原有“大结构”的拱脚线前移，减弱工作面6贯通时顶板2压力，保护回撤通道1围岩的稳定性。
较佳的，所述卸压切面4与所述铅锤线之间的夹角为30°。30°为较为平缓的坡度，既方便向切缝孔3内填装爆破药物，又可以在切缝孔3爆破后，使工作面6的顶板2与回撤通道1的顶板2相脱离，减小回撤通道1与工作面6贯通时回撤通道1内的来压强度。
进一步地，所述切缝孔3的数量为多个，多个所述切缝孔3均沿着所述卸压切面4所在的方向进行延伸，多个切缝孔3同时爆破预裂，便于形成卸压切面4。一般切缝孔3在靠近回撤通道1正帮的位置施工，切缝孔3距巷道正帮200mm，与铅垂线夹角为30°，切缝孔3深12m，在回撤通道1中部100m位置切缝孔3间距为0.8m,其余位置孔间距为1.2m。
进一步地，所述预裂爆破采用双向聚能爆破预裂技术进行爆破。施工工艺简单，应用时采用双向聚能装置向切缝孔3装药，并使聚能方向对应于岩体预裂方向。爆轰产物在两个设定方向上形成聚能流，并产生集中张拉应力，使多个切缝孔3之间沿聚能方向贯穿，形成卸压切面4。由于多个切缝孔3之间的岩石是拉断的，爆破炸药单耗将大大下降，同时由于聚能装置对围岩的保护，切缝孔3周边岩体所受损伤也大大降低，所以该技术可以达到实现预裂的同时又可以保护顶板2。依靠岩石抗压怕拉的特性，使岩石按设定方向拉裂成型，从而实现被爆破体按设定方向张拉断裂成型。在顶板2提前制造了结构弱面，结构弱面力学强度明显低于周围围岩力学强度，当围岩受到矿山压力作用时，结构弱面容易断裂，待工作面6回采过后，顶板2岩层会沿着结构弱面断裂。
作为一个可选的实施过程，对回撤通道1进行支护时，采用横阻大变形锚索5和跺式支架共同支护所述回撤通道1。通过横阻大变形锚索5和跺式支架共同支护，可有效地控制顶板2下沉，使回撤通道1的围岩能够最大限度的发挥自身承载作用，进而减小横阻大变形锚索5和跺式支架在回撤期间巷道的变形，降低支护强度，进一步地增加回撤通道1的稳定性。
较佳的，所述跺式支架设置在所述回撤通道1的巷道副帮侧，所述横阻大变形锚索5设置在所述回撤通道1的巷道正帮侧的顶板2。上述设置方式可对巷道副帮侧和巷道正帮侧的顶板2分别进行有效地支护，可以进一步地增加支护的稳定性和可靠性。
可选的，所述切缝孔3的深度为H缝，所述H缝＝(H煤-ΔH1-ΔH2)/(K-1),其中，所述H煤为煤层厚度，所述ΔH1为顶板2的下沉量，所述ΔH2为底臌量，K为碎胀系数。以哈拉沟煤矿12煤开采为例，12201综采工作面6岩石碎胀系数K取1.3。工作面6煤层厚度为2m，在不考虑底臌、顶板2下沉，仅考虑采高的影响，则H缝＝6.7m。考虑到本工作面6煤层的顶板2属于破碎顶板2，在顶板27m至28m以上位置为5.3m厚度的坚硬粉砂岩，该岩层下沉时，能够较好的传递矿山压力，需切顶该岩层以减弱回撤通道1上部的压力。综上，预裂切缝孔3深度为12m，以实现较好地切顶卸压的效果。
较佳的，所述预设距离为L,3m≤L≤4m。在工作面6距离回撤通道13-4米的范围内工作面6与回撤通道1即将贯通，此时开始引爆切缝孔3可以及时切断回撤通道1与工作面6之间的应力传递，保证工作面6进一步地向前掘进至贯通回撤通道1内时，系统的整体稳定性较好。
同样以哈拉沟煤矿12煤开采为例，通过采用本发明提供的切顶卸压的方法后，较传统支护技术少安设了72台跺架，减少了跺架安装数量和费用。
本发明实施例采用回撤通道1切顶卸压的方法，通过预裂切缝孔3，在工作面6即将贯通回撤通道1时，切断工作面6沿推进方向的应力传递。以使工作面6贯通回撤通道1时回撤通道1内无周期来压，减小回撤通道1在贯通时的来压强度，避免巷道发生形变，使工作面6人员安全回撤，提高了回撤的效率。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (9)
1.一种综采工作面回撤方法，其特征在于，包括以下步骤：
挖掘回撤通道，所述回撤通道位于工作面的推进方向上；
对所述回撤通道进行支护；
在所述回撤通道上靠近所述工作面的一端的顶板上开设切缝孔；
当所述工作面与所述回撤通道之间的距离小于或等于预设距离时，在所述切缝孔内预裂爆破，在所述顶板上沿所述切缝孔的延伸方向形成卸压切面；
将所述工作面推进至所述回撤通道的内部，所述顶板沿着所述卸压切面断裂，以减轻所述工作面与所述回撤通道贯通时所述顶板的压力。
2.根据权利要求1所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述卸压切面与铅垂线之间的夹角为锐角，所述卸压切面朝远离所述回撤通道的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述卸压切面与所述铅锤线之间的夹角为30°。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述切缝孔的数量为多个，多个所述切缝孔均沿着所述卸压切面所在的方向进行延伸。
5.根据权利要求1所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述预裂爆破采用双向聚能爆破预裂技术。
6.根据权利要求1所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述对所述回撤通道进行支护包括采用横阻大变形锚索和跺式支架共同支护所述回撤通道。
7.根据权利要求6所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述跺式支架设置在所述回撤通道的巷道副帮侧，所述横阻大变形锚索设置在所述回撤通道的巷道正帮侧。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述切缝孔的深度为H缝，所述H缝＝(H煤-ΔH1-ΔH2)/(K-1),其中，所述H煤为煤层厚度，所述ΔH1为所述顶板的下沉量，所述ΔH2为底臌量，K为碎胀系数。
9.根据权利要求1-7任意一项所述的综采工作面回撤方法，其特征在于，所述预设距离为L,3m≤L≤4m。
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| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109268049A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111271061A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-12 | 新能矿业有限公司 | 一种综采末采撤架方法 |
| CN111946354A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-17 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 一种底部煤层与上分层回撤通道贯通的掘进方法 |
| CN112943244A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-11 | 神华神东煤炭集团有限责任公司 | 一种防止巨厚顶板末采回撤期间工作面切顶压架的方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110006584A1 (en) * | 2008-02-19 | 2011-01-13 | RAG Aktiengesellshaft | Method for Automatically Producing a Defined Face Opening in Plow Operations in Coal Mining |
| CN103939135A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-23 | 中国矿业大学 | 一种综采工作面撤架通道快速施工方法 |
| CN106089234A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-11-09 | 北京科技大学 | 一种长距离辅巷多通道快速回撤综采工作面的方法 |
| CN107060760A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-08-18 | 中国矿业大学 | 一种煤矿回撤巷道预裂爆破放顶卸压的方法 |
-
2018
- 2018-08-08 CN CN201810898635.6A patent/CN109268049A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110006584A1 (en) * | 2008-02-19 | 2011-01-13 | RAG Aktiengesellshaft | Method for Automatically Producing a Defined Face Opening in Plow Operations in Coal Mining |
| CN103939135A (zh) * | 2014-05-07 | 2014-07-23 | 中国矿业大学 | 一种综采工作面撤架通道快速施工方法 |
| CN106089234A (zh) * | 2016-07-15 | 2016-11-09 | 北京科技大学 | 一种长距离辅巷多通道快速回撤综采工作面的方法 |
| CN107060760A (zh) * | 2017-06-13 | 2017-08-18 | 中国矿业大学 | 一种煤矿回撤巷道预裂爆破放顶卸压的方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 姚海: "神东矿区综采工作面通道支护及泄压贯通新技术的研究与应用", 《煤矿安全》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111271061A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-06-12 | 新能矿业有限公司 | 一种综采末采撤架方法 |
| CN111946354A (zh) * | 2020-08-14 | 2020-11-17 | 国家能源集团宁夏煤业有限责任公司 | 一种底部煤层与上分层回撤通道贯通的掘进方法 |
| CN112943244A (zh) * | 2021-02-23 | 2021-06-11 | 神华神东煤炭集团有限责任公司 | 一种防止巨厚顶板末采回撤期间工作面切顶压架的方法 |
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