CN109763821A - 一种动压采区大巷复合护巷方法 - Google Patents

一种动压采区大巷复合护巷方法 Download PDF

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罗明坤
芦志刚
张亮
刘祥龙
王伟林
张玮
王冕
于嘉南
杨敏超
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Abstract

发明提供一种动压采区大巷复合护巷方法,包括如下步骤,1、在靠近上一采区采空侧的新采区回风大巷掘出之后,并实施锚网索联合支护,自回风大巷顶板斜向上布置一排定向切顶卸压钻孔;在定向切顶卸压钻孔内实施定向聚能爆破技术切断老顶,3、自采区大巷两帮中上部斜向上分别布置两组顶帮连接杆,保证顶板与两帮的整体性,4、向巷道表面喷射水泥浆,增强支护系统的整体性,5、向巷道围岩实施长短孔注水泥浆技术,保证巷道的稳定性。有效降低采区大巷服务期间的巷道变形量,保证巷道通风、运输、行人等生产过程的顺畅。

Description

一种动压采区大巷复合护巷方法
技术领域
本发明属于煤矿安全技术领域,特别是涉及一种动压采区大巷复合护巷方法。
背景技术
一个采区回采结束之后,大面积的煤层顶板受采动影响发生变形、下沉及垮落,导致该采区周围的实体煤层中形成高应力区。若新采区采用单翼布置方式,为了尽可能回收煤炭资源,采区区段煤柱留设30~50m,新采区大巷很可能就布置在上一采区的高应力区内。在上一采区顶板回转垮落的过程中,极易造成新采区大巷顶板下沉、两帮移近量大、帮鼓底鼓严重等现象发生,巷道变形严重,极不稳定,严重影响新采区的通风、运输、行人等生产过程。
为了解决动压巷道变形失稳问题,需要采取专门的治理措施,目前所采用的动压巷道失稳治理方法大致有以下几种:1、通过优化支护参数进行巷道变形治理;2、通过对巷道围岩实施注浆加固实现巷道变形治理;3、 通过反复刷帮、挑顶、拉低等方式进行巷道变形治理。但是采用现有的巷道变形治理方法对动压采区大巷治理修复后,发现巷道依然不能长时间维护,巷道变形量仍然很大,尤其表现为两帮移近量和帮鼓量较大,严重影响采区大巷的通风和运输。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供一种动压采区大巷复合护巷方法,有效降低采区大巷服务期间的巷道变形量,保证巷道通风、运输、行人等生产过程的顺畅。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:一种动压采区大巷复合护巷方法,包括如下步骤:
1、在靠近上一采区采空侧的新采区回风大巷掘出之后,并实施锚网索联合支护,自回风大巷顶板斜向上布置一排定向切顶卸压钻孔;
2、在定向切顶卸压钻孔内实施定向聚能爆破技术切断老顶,减小老顶悬顶长度,促使上一采区的采动应力峰值向新采区煤体深部转移,降低新采区大巷所在位置的应力集中程度;
3、自采区大巷两帮中上部斜向上分别布置两组顶帮连接杆,保证顶板与两帮的整体性,防止帮顶发生相对滑动,减小两帮移近量;
4、向巷道表面喷射水泥浆,增强支护系统的整体性,防止巷道围岩快速风化而降低围岩承载能力;
5、向巷道围岩实施长短孔注水泥浆技术,在巷道周围形成多个承压拱和让压拱,增强巷道的抗破坏能力,保证巷道的稳定性。
所述定向切顶卸压钻孔布置到老顶上边缘,与竖直方向角度为10~15°。
所述定向聚能爆破技术是通过在钻孔中装入预制好缝隙的聚能PVC管,然后通过电雷管引爆炸药而实现爆破。
所述聚能PVC管是将普通PVC管定向切槽或钻眼,使爆破后的能量沿预制的若面释放,从而实现定向爆破。
所述顶帮连接杆与竖直方向打设角度为30~60°。
所述水泥浆层厚为40~60mm。
在所述长短孔注水泥浆技术的注浆管为直径25 mm钢管,短注浆管长度为2~3m,长注浆管长度为6~8m,短孔注浆采用低压大流量注浆方式,长孔注浆采用高压小流量注浆方式。
本发明的有益效果:
本发明提供的动压巷道变形治理方法,构成了“切顶+支护+注浆”的动压巷道复合护巷方案,有效降低了动压采区大巷服务期间的变形量,减少了巷道修复的工程量,提高了采掘衔接效率,保障了新采区的通风、运输、行人等安全生产过程。
附图说明
图1为采区大巷与上一采区的相对位置关系平面示意图。
图2为采区大巷与上一采区的相对位置关系剖面示意图。
图3为采区大巷锚网索联合支护示意图。
图4为采区大巷注浆护巷示意图。
图中,1、采区皮带巷,2、采区材料巷,3、采区回风巷,4、上一采区采空区,5、煤层,6、直接顶,7、老顶,8、上覆岩层,9、切顶卸压钻孔,10、锚杆,11、锚索,12、顶帮连接杆,13、水泥喷浆层,14、承压拱Ⅰ,15、承压拱Ⅱ,16、让压拱Ⅰ,17、让压拱Ⅱ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种动压采区大巷复合护巷方法,包括如下步骤:
步骤一:在靠近上一采区采空侧4的新采区回风大巷3掘出之后,并实施锚网索10、11联合支护,自回风大巷3顶板斜向上布置一排定向切顶卸压钻孔9,定向切顶卸压钻孔9要布置到老顶7上边缘,与竖直方向角度为10~15°;
步骤二:在定向切顶卸压钻孔9内实施定向聚能爆破技术切断老顶,减小老顶7悬顶长度,促使上一采区的上覆岩层8的采动应力峰值向新采区煤体5深部转移,降低新采区大巷1、2、3所在位置的应力集中程度;定向聚能爆破技术是通过在切顶卸压钻孔9中装入预制好缝隙的聚能PVC管,然后通过电雷管引爆炸药而实现爆破,聚能PVC管是将普通PVC管定向切槽或钻眼,使爆破后的能量沿预制的若面释放,从而实现定向爆破;
步骤三:自采区大巷1、2、3两帮中上部斜向上分别布置两组顶帮连接杆12,与竖直方向打设角度为30~60°,保证顶板与两帮的整体性,防止帮顶发生相对滑动,减小两帮移近量,顶帮连接杆12;
步骤四:向采区大巷1、2、3表面喷射水泥浆13,水泥浆层13厚为40~60mm,增强支护系统的整体性,防止巷道围岩快速风化而降低围岩承载能力;
步骤五:向采区大巷1、2、3围岩实施长短孔注水泥浆技术,在巷道周围形成多个承压拱14、15和让压拱16、17,增强巷道的抗破坏能力,保证巷道的稳定性。在长短孔注水泥浆技术的注浆管为直径25 mm钢管,短注浆管长度为2~3m,长注浆管长度为6~8m,短孔注浆采用低压大流量注浆方式,长孔注浆采用高压小流量注浆方式。
实施例中的方案并非用以限制本发明的专利保护范围,凡未脱离本发明所为的等效实施或变更,均包含于本案的专利范围中。

Claims (7)

1.一种动压采区大巷复合护巷方法,包括如下步骤:
1、在靠近上一采区采空侧的新采区回风大巷掘出之后,并实施锚网索联合支护,自回风大巷顶板斜向上布置一排定向切顶卸压钻孔;
2、在定向切顶卸压钻孔内实施定向聚能爆破技术切断老顶,减小老顶悬顶长度,促使上一采区的采动应力峰值向新采区煤体深部转移,降低新采区大巷所在位置的应力集中程度;
3、自采区大巷两帮中上部斜向上分别布置两组顶帮连接杆,保证顶板与两帮的整体性,防止帮顶发生相对滑动,减小两帮移近量;
4、向巷道表面喷射水泥浆,增强支护系统的整体性,防止巷道围岩快速风化而降低围岩承载能力;
5、向巷道围岩实施长短孔注水泥浆技术,在巷道周围形成多个承压拱和让压拱,增强巷道的抗破坏能力,保证巷道的稳定性。
2.根据权利要求1所述的动压采区大巷复合护巷方法,其特征在于:所述定向切顶卸压钻孔布置到老顶上边缘,与竖直方向角度为10~15°。
3.根据权利要求1所述的动压采区大巷复合护巷方法,其特征在于:所述定向聚能爆破技术是通过在钻孔中装入预制好缝隙的聚能PVC管,然后通过电雷管引爆炸药而实现爆破。
4.根据权利要求3所述的动压采区大巷复合护巷方法,其特征在于:所述聚能PVC管是将普通PVC管定向切槽或钻眼,使爆破后的能量沿预制的若面释放,从而实现定向爆破。
5.根据权利要求1所述的动压采区大巷复合护巷方法,其特征在于:所述顶帮连接杆与竖直方向打设角度为30~60°。
6.根据权利要求1所述的动压采区大巷复合护巷方法,其特征在于:所述水泥浆层厚为40~60mm。
7.根据权利要求1所述的动压采区大巷复合护巷方法,其特征在于:在所述长短孔注水泥浆技术的注浆管为直径25 mm钢管,短注浆管长度为2~3m,长注浆管长度为6~8m,短孔注浆采用低压大流量注浆方式,长孔注浆采用高压小流量注浆方式。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110529151A (zh) * 2019-08-29 2019-12-03 山西潞安环保能源开发股份有限公司漳村煤矿 一种综掘工作面分级分区综合加固过陷落柱方法
CN110552700A (zh) * 2019-09-04 2019-12-10 天地科技股份有限公司 一种基于二氧化碳爆破的顶板深部围岩卸压方法及系统
CN111156031A (zh) * 2020-01-10 2020-05-15 山西晋煤集团技术研究院有限责任公司 一种综采工作面构造区深孔分阶段增压注浆方法

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