CN110130958A - 一种沿空留巷底鼓的防治方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种沿空留巷底鼓防治方法，包括如下步骤：S1：巷道掘进时，对所述巷道的底板进行锚注；S2：回采期间，在所述巷道的回采侧超前回采工作面进行撕帮，并且在所述撕帮下的所述底板处开掘卸压槽；S3：留巷期间，使用充填体填充所述撕帮。本发明的技术方案根据沿空留巷在掘进、一次采动和留巷三个不同阶段的底鼓特点和应力环境，设计不同阶段的底板支护方案，实现了对巷道底板的动态支护，从巷道掘进起就对巷道底鼓进行了系统性的防治，防治效果好。

Description

一种沿空留巷底鼓的防治方法

技术领域

本发明涉及沿空留巷技术领域，尤其涉及一种沿空留巷底鼓的防治方法。

背景技术

沿空留巷作为一种无煤柱护巷，具有缓解采掘接替紧张，增加煤炭采出率和实现“Y”型通风等优势，在煤炭开采中得到了广泛应用。沿空留巷从巷道掘进之后到工作面回采结束，经历了掘进、一次采动、留巷的过程，服务时间较长；这期间由于沿空留巷的应力环境复杂，导致了沿空留巷的底鼓现象十分严重。

传统的底鼓治理方案是无支护，底鼓严重时通过“卧底”来保证巷道的正常使用，这虽是解决底鼓问题的一种方法，但无法主动防治底鼓的发生，只是被动消除底鼓的影响；此外，“卧底”容易使得巷道围岩失去根基，发生整体大形变。

目前关于底鼓治理的方案均注重在留巷阶段，并未从巷道掘进之后就进行防治，掘巷之后的底鼓会对后期底板变形产生直接影响，因此，需要提供一种从掘进开始就对底鼓进行防治的方法，针对不同阶段底板变形的特征进行系统性防治，从巷道掘进起就对巷道底鼓进行了系统性的防治，防治效果好。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种沿空留巷底鼓的防治方法。

本发明的技术方案提供一种沿空留巷底鼓的防治方法，包括如下步骤：

S1：巷道掘进时，对所述巷道的底板进行锚注；

S2：回采期间，在所述巷道的回采侧超前回采工作面进行撕帮，并且在所述撕帮下的所述底板处开掘卸压槽；

S3：留巷期间，使用充填体填充所述撕帮。

进一步的，所述步骤S1，具体为：

在所述巷道已完成支护的位置，使用注浆锚杆对所述底板进行锚注。

更进一步的，所述底板的上层为直接底，下层为基本底；所述注浆锚杆的长度大于所述底板的直接底的厚度，深入到所述底板的基本底中。

所述步骤S2，进一步包括：

S21：在所述巷道的所述回采侧沿所述巷道的延伸方向将煤挖出，形成所述撕帮；

S22：在所述步骤S21完成后，在所述撕帮下方的所述底板处，沿所述巷道的延伸方向开掘出所述卸压槽。

具体的，所述撕帮超前于所述回采工作面5-10m。

进一步的，所述撕帮宽度大于所述卸压槽宽度。

进一步的，所述卸压槽的深度大于所述底板的所述直接底的厚度。

所述步骤S3，进一步包括：

S31：用所述充填体封住所述卸压槽的槽口，使所述卸压槽内为中空状态；

S32：在所述步骤S31完成后，自所述卸压槽的槽口沿所述撕帮的高度方向用所述充填体筑起墙体，使所述墙体填充所述撕帮。

进一步的，所述墙体的外侧与所述卸压槽的外侧平齐，且所述墙体的厚度大于所述卸压槽的宽度。

进一步的，所述充填体为膏状混凝土。

采用上述技术方案后，具有如下有益效果：

根据沿空留巷在掘进、一次采动和留巷三个不同阶段的底鼓特点和应力环境，设计不同阶段的底板支护方案，实现了对巷道底板的动态支护。

附图说明

参见附图，本发明的公开内容将变得更易理解。应当理解：这些附图仅仅用于说明的目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是本发明一实施例中沿空留巷底鼓防治的流程图；

图2是本发明一实施例中沿空留巷的位置示意图；

图3是本发明一实施例中掘进时期巷道的断面图；

图4是本发明一实施例中回采时期撕帮处的断面示意图；

图5是本发明一实施例中留巷时期巷道的断面图。

附图标记对照表：

图2：采煤工作面01、填充体支护02、巷旁支护施工区域03；

图3-5：巷道底板1、直接底11、基本底12、注浆锚杆2、回采侧3、撕帮4、卸压槽5、墙体6。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本发明的具体实施方式。

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或视为对发明技术方案的限定或限制。

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，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。

沿空留巷的自掘进起，服务期间经历了掘进、一次回采、留巷三个阶段。如图2所示，首先掘进巷道，在巷道掘进完成后，沿着巷道的延伸方向A对煤壁进行一次回采，随着采煤工作面01的推进，采煤工作面01后方开采为采空区，在采煤工作面01后方通过构筑巷旁填充体支护02将巷道保留下来，沿着采空区保留下来的巷道即为沿空留巷，图2中02区域为保留下来的沿空留巷的巷旁支护结构，03区域为正在施工的巷旁支护区域。

本实施例的沿空留巷底鼓的防治方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：巷道掘进时，对巷道的底板进行锚注；

步骤S1具体为：在巷道已完成支护的位置，使用注浆锚杆对底板进行锚注，并且注浆锚杆的长度大于底板的直接底的厚度，深入到底板的基本底中。

如图3所示，巷道掘进期间，在巷道底板1中均匀插入注浆锚杆2，巷道底板1上层为直接底11，下层为基本底12，注浆锚杆1的长度需大于直接底11的厚度，以使注浆锚杆2能锚固在基本底12的岩层中；之后通过注浆锚杆2向巷道底板1进行注浆，以增强巷道底板1的抗变形能力，防止巷道掘进期间底板变形直接影响后期底鼓的大小。

现有的锚注技术应用在巷道出现底鼓后，对巷道底板的强度进行加强，作为巷道出现底鼓后的一种补救措施；本发明中自巷道掘进起便对底板进行锚注，加强底板的强度以抵抗水平应力，减少底鼓产生。需要说明的是，需在巷道支护完成后，才可进行锚注。一般锚注区域在掘进工作面后方约20m的位置，随着巷道的掘进，掘进工作面后方20m处的支护已经完成，方可进行锚注施工。

S2：如图4所示，回采期间，在巷道的回采侧3超前回采工作面进行撕帮，并且在撕帮4下的底板1处开掘卸压槽5；进一步包括如下步骤：

S21：在巷道的回采侧3沿巷道的延伸方向将煤挖出，形成撕帮4；

S22：在步骤S21完成后，在撕帮4下方的底板1处，沿巷道的延伸方向挖掘出卸压槽5。

具体的，随着回采工作面的推进，巷道回采侧3煤帮被采空，巷道顶板会塌陷，为了保留巷道，需超前回采工作面对巷道进行支撑，避免巷道回采侧3采空时，巷道回采侧3因没有煤帮支撑发生塌陷，因此，需超前于回采工作面5-10m进行撕帮，为后续填充撕帮对巷道进行支撑提供足够的施工时间，保证当回采工作面推进过程中，回采工作面一侧的巷道均已完成支撑。

为便于卸压槽5的开掘，撕帮4的宽度需大于卸压槽5的宽度，在本实施例中，撕帮4宽度为2-3m，卸压槽5宽度为1m；在撕帮4形成后的巷道回采侧3的煤帮与卸压槽5几乎平行，回采侧3煤帮与卸压槽5外侧之间的距离约1-2m，以便于施工人员在从两侧进行卸压槽5的开掘。

卸压槽5为底板1提供了变形空间，从而减少巷道底板1的底鼓量：如图4所示，煤帮下的底板1承受了来自煤帮的垂直应力a，在垂直应力a的作用下，底板1产生了从两侧向巷道中部的水平应力b，将底板1向巷道挤压，从而产生了底鼓；本发明的技术方案在巷道底板1中开掘卸压槽5，为底板1提供了变形空间，底板1在水平应力b的作用下，向卸压槽5中挤压，有足够的变形空间，能有效防治底鼓。

此外，为了将底板1的应力尽量向深部转移，卸压槽5的深度应大于底板1的直接底11的厚度，卸压槽5需直接挖掘到基本底11岩层中。

S3：如图5所示，留巷期间，使用充填体填充撕帮4，步骤S3进一步包括如下步骤：

S31：用充填体封住卸压槽5的槽口，使卸压槽5内为中空状态；

S32：在所述步骤S31完成后，自卸压槽5的槽口沿撕帮的高度方向用充填体筑起墙体6，使墙体6填充撕帮4。

在本实施例中，采用膏状混凝土作为充填体进行填充，在填充时，先将卸压槽5的槽口封住，使卸压槽5内呈中空状态，为底板1提供足够的变形空间，减少底鼓的产生。

将卸压槽5封住后，自泄压槽5的槽口位置沿撕帮4的高度方向用充填体筑起墙体6，墙体6给巷道上方岩层的水平应力c提供了反向支撑力，作为巷道回采侧3的支护体，防止回采侧3开采后行程采空区使巷道塌陷；同时墙体6给直接底11的压曲提供一个反力，在减少底鼓产生的同时，也减少了墙体6向留巷空间内移。

在修筑墙体6时，墙体6的厚度大于卸压槽5的宽度，避免墙体6发生塌陷，影响卸压槽5的卸压效果，在本实施例中，墙体6的外侧与卸压槽5的外侧平齐，且需保证墙体6内侧超过卸压槽5至少0.5m，实际厚度根据巷道情况设置。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本发明原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种沿空留巷底鼓防治方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：巷道掘进时，对所述巷道的底板进行锚注；

S2：回采期间，在所述巷道的回采侧超前回采工作面进行撕帮，并且在所述撕帮下的所述底板处开掘卸压槽；

S3：留巷期间，使用充填体填充所述撕帮。

2.根据权利要求1所述的一种沿空留巷底鼓防治方法，其特征在于，所述步骤S1，具体为：

在所述巷道已完成支护的位置，使用注浆锚杆对所述底板进行锚注。

3.根据权利要求2所述的一种沿空留巷底鼓防治方法，其特征在于，所述底板的上层为直接底，下层为基本底；所述注浆锚杆的长度大于所述底板的直接底的厚度，深入到所述底板的基本底中。

4.根据权利要求1所述的一种沿空留巷底鼓的防治方法，其特征在于，所述步骤S2，进一步包括：

S21：在所述巷道的所述回采侧沿所述巷道的延伸方向将煤挖出，形成所述撕帮；

S22：在所述步骤S21完成后，在所述撕帮下方的所述底板处，沿所述巷道的延伸方向开掘出所述卸压槽。

5.根据权利要求1所述的一种沿空留巷底鼓的防治方法，其特征在于，所述撕帮超前于所述回采工作面5-10m。

6.根据权利要求1所述的一种沿空留巷底鼓防治方法，其特征在于，所述撕帮宽度大于所述卸压槽宽度。

7.根据权利要求3所述的一种沿空留巷底鼓防治方法，其特征在于，所述卸压槽的深度大于所述底板的所述直接底的厚度。

8.根据权利要求1所述的一种沿空留巷底鼓的防治方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括：

S31：用所述充填体封住所述卸压槽的槽口，使所述卸压槽内为中空状态；

S32：在所述步骤S31完成后，自所述卸压槽的槽口沿所述撕帮的高度方向用所述充填体筑起墙体，使所述墙体填充所述撕帮。

9.根据权利要求8所述的一种沿空留巷底鼓的防治方法，其特征在于，所述墙体的外侧与所述卸压槽的外侧平齐，且所述墙体的厚度大于所述卸压槽的宽度。

10.根据权利要求8或9所述的一种沿空留巷底鼓的防治方法，其特征在于，所述充填体为膏状混凝土。