CN109723440A - 一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于长壁工作面末采阶段矿压控制技术领域，具体是一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法。包括以下步骤：第一步：设计预掘双回撤通道布置方式，包括并排设置的主回撤通道和辅回撤通道，主回撤通道和辅回撤通道两端分别连接回风顺槽和主运顺槽，主回撤通道和辅回撤通道之间通过联络巷连接。第二步：在工作面推进至距离主回撤通道50‑100 m时，在主回撤通道和辅回撤通道的联络巷中部向顶板打扇形爆破孔。第三步：在爆破孔中安装双聚能爆破装置，然后装药，在工作面推进至距离主回撤通道30‑50 m以上时，提前完成爆破预裂工作，实现工作面接近主回撤通道时基本顶沿扇形爆破孔所在断面断裂。避免了不精确测量来压步距导致的顶板断裂位置预计偏差大。
Description
技术领域
本发明属于长壁工作面末采阶段矿压控制技术领域，具体是一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法。
背景技术
综采工作面搬家倒面工作是矿井生产准备工作中至关重要的一个环节，末采期间工作面和回撤通道顶板的控制及搬家速度直接制约着综采工作面单产水平的提高和安全质量的保证。
现有的综采工作面回撤技术主要有无预掘回撤通道、预掘双回撤通道和预掘单回撤通道3种。
预掘双回撤通道即在工作面终采线处提前掘进准备出2条平行于采面的辅助巷道，2条辅助巷道之间通过若干条联络巷相通。其中靠近工作面停采线一侧的为主回撤通道，其作用是与工作面贯通时为支架回撤调向提供空间，将液压支架运出工作面的巷道为辅回撤通道。
此方法比无预掘回撤通道方案有较充裕的支架调向空间，节约了切割煤壁的时间，有利于实现快速回撤；同时比单回撤通道系统所需断面大幅减小，有利于保持顶板的稳定性；实现了多点作业，工作面支架和设备能够由联络巷直接进入辅回撤通道进行运输，极大提高了设备的回撤速度。例如，我国的神东矿区大柳塔煤矿应用“辅巷多通道”综采搬家技术，使综采面搬家时间由90年代的30~45天减少至5~10天，实现了工作面快速、安全回撤。
但是，在工作面末采期，主回撤通道要经历回采工作面超前支承压力影响的全过程，采动影响十分强烈，巷道变形破坏严重，给回撤工作带来危险和困难，工程进展缓慢。
为避免开采末期工作面贯通回撤时顶板来压而造成支架压死，我国矿井常采用让压开采措施。即通过在适当位置停采，降低推进速度，减小来压的持续长度，避免工作面与回撤通道贯通时受顶板来压影响，减小回撤过程的危险性。
例如，在工作面推进至距离主回撤通道一定距离时，若工作面无来压，则暂时停止推进（停采时间一般为 10 h 左右），等待工作面出现来压迹象（一般以支架阻力开始上升，煤壁片帮加剧为标准），再继续推进直至与主回撤通道贯通。
但是，现场确定停采让压位置仅靠经验取值 5~6 m，导致有时停采超过 24 h 仍无来压，而有时却因为让压措施应用不当，导致支架在回撤过程中被压死，如神东矿区乌兰木伦矿 31401 工作面、大柳塔矿 22103 工作面。
可见，在工作面末采阶段，由于影响周期来压步距大小受到的因素较多，当矿压观测无法做到准确定位来压步距的情况下，盲目采取调节采高或采速的矿压控制方法反而可能导致工作面与回撤通道贯通后出现不利的顶板破坏形式。因此，让压开采技术的运用是有条件的，仅凭经验确定停采让压位置和采取让压开采措施依据不足，难以保证卸压的精度和可靠性，需要采用强制办法，实现基本顶的定点断裂。
发明内容
本发明为了解决上述问题，提供一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法。
本发明采取以下技术方案：一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法，包括以下步骤：
第一步：设计预掘双回撤通道布置方式，包括并排设置的主回撤通道和辅回撤通道，主回撤通道和辅回撤通道两端分别连接回风顺槽和主运顺槽，主回撤通道和辅回撤通道之间通过联络巷连接，联络巷间距40-60 m，联络巷采用锚网支护。
第二步：在工作面推进至距离主回撤通道50-100 m时，在主回撤通道和辅回撤通道的联络巷中部向顶板打扇形爆破孔。每个联络巷打两组爆破孔，分别在巷道顶板两尖角处，每组5个钻孔，两组爆破孔关于联络巷中心线对称。靠煤柱的钻孔与顶板层面夹20°角，其余爆破孔间的夹角也为20°。所有爆破孔位于同一平面内，且所在平面与联络巷轴线方向垂直。
第三步：在爆破孔中安装双聚能爆破装置，然后装药，在工作面推进至距离主回撤通道30-50 m以上时，提前完成爆破预裂工作，实现工作面接近主回撤通道时基本顶沿扇形爆破孔所在断面断裂。
所述的第一步中，主回撤通道和辅回撤通道间的煤柱宽度在15-30m，联络巷的间距30-50m。
所述的第二步中，爆破预裂钻孔要求布置在联络巷中部，向联络巷顶板打呈扇形钻孔，爆破孔间的夹角为20°。所有爆破孔位于同一平面内，且所在平面与联络巷轴线方向垂直。
所述的第三步中，要求工作面推进至距回撤通道至少30-50 m时完成爆破预裂作业，使用双聚能爆破装置，以实现定向定点切缝，制造人工弱面，切断顶板的应力联系，达到避免回撤通道受高应力影响的目的。
与现有技术相比，本发明提供了一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法。该方法避免了不精确测量来压步距导致的顶板断裂位置预计偏差大，盲目调节采高或采速的矿压控制方法可能导致的工作面与回撤通道贯通后出现不利的顶板破坏形式的影响，克服了仅凭经验确定停采让压位置和采取让压开采措施依据不足，难以保证卸压的精度和可靠性的弊端。
附图说明
图1 为双回撤通道工作面布置图；
图2为联络巷及炮孔布置平面图；
图3为爆破预裂炮孔布置图；
图4为工作面与回撤通道贯通前围岩结构示意图；
图中1-主回撤通道，2-辅回撤通道，3-联络巷，4-回风顺槽，5-主运顺槽，6-大巷，7-上区段主运顺槽，8-辅运顺槽，9-炮孔，10-煤柱，11-炮孔所在平面。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法，包括以下步骤：
第一步：设计预掘双回撤通道布置方式，包括并排设置的主回撤通道1和辅回撤通道2，回撤通道间的煤柱宽度预留为25 m。主回撤通道1和辅回撤通道2两端分别连接回风顺槽4和主运顺槽5，主回撤通道1和辅回撤通道2通过联络巷3连接，联络巷间距40-60 m，联络巷采用锚网支护。
第二步：在工作面推进至距离主回撤通道50-100 m时，在联络巷3中部（即在离联络巷量头12.5m处）向顶板打扇形爆破孔。每个联络巷打两组爆破孔，分别在巷道顶板两尖角处，每组打5个钻孔，两组爆破孔关于联络巷中心线对称。靠煤柱的钻孔与顶板层面夹20°角，其余爆破孔间的夹角也为20°。所有爆破孔位于同一平面内，且所在平面与联络巷轴线方向垂直。
第三步：在爆破孔中安装双聚能爆破装置，注意安装聚能装置的过程中调整聚能孔的方向，使得炸药爆破时能量沿着扇形孔所在平面内释放。随后装药，在工作面推进至距离主回撤通道30-50 m以上时，提前完成爆破预裂工作，实现工作面接近主回撤通道时基本顶沿扇形爆破孔所在断面断裂。
应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各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，或者对其中部分或者全部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 (3)
1.一种双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法，其特征在于：包括以下步骤：
第一步：设计预掘双回撤通道布置方式，包括并排设置的主回撤通道（1）和辅回撤通道（2），两回撤通道间留设20-30m左右宽的煤柱，主回撤通道（1）和辅回撤通道（2）两端分别连接回风顺槽（4）和主运顺槽（5），主回撤通道（1）和辅回撤通道（2）之间通过联络巷（3）连接，联络巷间距40-60 m，联络巷采用锚网支护；
第二步：在工作面推进至距离主回撤通道50-100 m时，在联络巷（3）中部向顶板打扇形爆破孔，每个联络巷打两组爆破孔，分别在巷道顶板两尖角处，每组打5个钻孔，两组爆破孔关于联络巷中心线对称；靠煤柱的钻孔与顶板层面夹20°角，其余爆破孔间的夹角也为20°；所有爆破孔位于同一平面内，且所在平面与联络巷轴线方向垂直；
第三步：在爆破孔中安装双聚能爆破装置，然后装药，注意安装聚能装置的过程中调整聚能孔的方向，使得炸药爆破时能量沿着扇形孔所在平面内释放，随后装药，在工作面推进至距离主回撤通道30-50 m以上时，提前完成爆破预裂工作，实现工作面接近主回撤通道时基本顶沿扇形爆破孔所在断面断裂。
2.根据权利要求1所述的双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法，其特征在于：所述的第二步中，扇形爆破孔是从联络巷（3）的中部向顶板打；每个联络巷打两组爆破孔，且分别位于巷道顶板两尖角处，以防止在联络巷顶板中部打孔对顶板稳定性造成较大影响；每组炮孔包括5个钻孔，两组爆破孔关于联络巷中心线对称；靠煤柱的钻孔与顶板层面夹20°角，其余爆破孔间的夹角也为20°，以尽量均匀分布，使爆破覆盖面更广；要求所有爆破孔位于同一平面内，且所在平面与联络巷轴线方向垂直。
3.根据权利要求1所述的双回撤通道联络巷内定点断裂顶板的方法，其特征在于：所述的第三步中，要求爆破孔中安装的是双聚能爆破装置，安装时要求聚能孔的方向满足使炸药爆炸时能量沿着扇形孔所在的平面释放，以实现定向定点切缝，制造人工弱面，切断顶板的应力联系；其次，要求工作面推进至距回撤通道30-50 m以上，即未发生最后一次周期来压时，提前完成爆破预裂工作。
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