CN110173264A - 断顶与常规卸压防治坚硬顶板留巷冲击地压方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种断顶与常规卸压相结合的防治坚硬顶板留巷冲击地压方法，其特征在于：首先对留巷进行拓宽施工，深孔爆破切断留巷采空一侧的顶板；在工作面一侧煤帮上开挖硐室，在硐室内术对坚硬顶板进行打眼爆破，切断整个坚硬顶板的连续性，对巷道工作面一侧煤层按照常规卸压法进行卸压，形成卸压区；通过对留巷采空一侧顶板实施爆破技术，切断顶板悬顶，解除采空侧顶板应力源，破坏煤层上方顶板岩层，防止顶板应力对巷道煤壁的传递，减小开采期间的顶板来压步距，减缓顶板运动加载强度；解除硐室之间的煤层冲击危险性。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域。
背景技术
沿空留巷（简称留巷）是煤矿在上一区段工作面采过后，将其运输巷扩修和用专门的支护材料进行维护，使此保留下来作为下一区段工作面的回风巷。这种一条巷道可以得到两次利用，是无煤柱开采技术中的一种方式。沿空留巷可以最大限度回收资源，避免煤炭损失。
冲击地压是最严重的动力灾害之一，影响冲击地压的地质因素包括构造、埋深、顶板、煤层硬度、开采因素等；越到深部地质因素越起到决定作用，且破坏显现日趋严重，其中坚硬顶板导致的冲击地压占据较大比重，且破坏性也较严重。由于坚硬顶板往往导致存在悬顶结构，面临较大的静态应力场，尤其工作面开采期间再附加侧向高动态应力，会导致应力场突然释放，冲击地压危险更加增大。采用常规方法的常规技术参数对坚硬顶板型冲击地压解危效果较差，且难以达到解除危险的效果。到目前为止，还没有针对坚硬顶板的具体煤层条件下，在沿空留巷扩修维护与回采期间的冲击地压能达到完全控制的相应技术措施。
发明内容
本发明的目的是针对目前坚硬顶板条件下沿空巷冲击地压的解危问题，提出一种断、挑顶与常规卸压相结合的防治坚硬顶板留巷冲击地压方法。
本发明的技术方案是：
一种断顶与常规卸压相结合的防治坚硬顶板留巷冲击地压方法，其特征在于：
一、首先对留巷进行拓宽施工，为进行下一步的操作准备足够的操作空间，一般拓宽至5-6m；
二、深孔爆破切断留巷采空一侧的顶板；爆破时沿留巷长度方向布置爆破钻孔，从巷旁支护体中向斜上方向钻进至顶板，钻孔深度保证切顶的垂直高度在7-10m，钻孔后采用传统的聚能爆破方法将顶板切断；
三、在工作面一侧煤帮上开挖硐室，硐室间距一般为15-20m，硐室深度5-6m，宽度和高度2m左右，当煤层厚度大于2m时，硐室可从留巷底部起坡挖掘，至设计深度时硐室顶部达到顶板；硐室形成后，在硐室内采用传统的破顶技术对坚硬顶板进行打眼爆破，打眼时向硐室两侧方向钻进，并以扇形面布置，使两硐室相邻的钻孔相接近；爆破后形成切断面，切断整个坚硬顶板的连续性，减小顶板来压步距；然后对硐室进行人工回填；
四、对巷道工作面一侧煤层按照常规卸压法进行卸压，形成卸压区；常规卸压法包括大直径钻孔卸压、深孔爆破、注水软化、强支护等卸压方法。
本发明的积极效果是：
1、通过对留巷采空一侧顶板实施爆破技术，切断顶板悬顶，从根本上解除采空侧顶板应力源，降低来自采空区顶板的应力；
2、通过对巷道工作面一侧实施硐室挑顶、爆破技术，切断、破坏煤层上方顶板岩层，防止顶板应力对巷道煤壁的传递，减小开采期间的顶板来压步距，减缓顶板运动加载强度；
3、通过常规卸压解除硐室之间的煤层冲击危险性。
下面结合附图说明本发明的实施。
附图说明
图1是实施例的效果平面示意图（俯视图）；图2是实施例的效果侧视面示意图；图3是实施例的硐室与钻孔布置图；图4是图3的左视图。
具体实施方式
如图1至4所示，一种断顶与常规卸压相结合的防治坚硬顶板留巷冲击地压方法，如下：
一、首先对留巷进行拓宽施工，为进行下一步的操作准备足够的操作空间，一般拓宽后留巷宽b = 5-6m；
二、深孔爆破切断留巷采空一侧的顶板；爆破时沿留巷长度方向布置爆破钻孔，从巷旁支护体中向斜上方向钻进至顶板，钻孔深度保证切顶的垂直高度在e =7-10m，钻孔后采用传统的聚能爆破方法将顶板切断，如图1图2所示；
三、在工作面一侧煤帮上开挖硐室，硐室间距d =15-20m，硐室深度a =5-6m，高度和宽度c =2m，当煤层厚度大于2m时，硐室可从留巷底部起坡挖掘，至设计深度时硐室顶部达到顶板；硐室形成后，在硐室内采用传统的破顶技术对坚硬顶板进行打眼爆破，打眼时向硐室两侧方向钻进，并以扇形面布置，使两硐室相邻的钻孔相接近；爆破后形成切断面，切断整个坚硬顶板的连续性，减小顶板来压步距，如图3图4所示；然后对硐室进行人工回填；
四、对巷道工作面一侧煤层按照常规卸压法进行卸压，形成卸压区，如图1所示；常规卸压法包括大直径钻孔卸压、深孔爆破、注水软化、强支护等卸压方法。
Claims (1)
1.一种断顶与常规卸压相结合的防治坚硬顶板留巷冲击地压方法，其特征在于：
1）首先对留巷进行拓宽施工，为进行下一步的操作准备足够的操作空间，一般拓宽至5-6m；
2）深孔爆破切断留巷采空一侧的顶板；爆破时沿留巷长度方向布置爆破钻孔，从巷旁支护体中向斜上方向钻进至顶板，钻孔深度保证切顶的垂直高度在7-10m，钻孔后采用传统的聚能爆破方法将顶板切断；
3）在工作面一侧煤帮上开挖硐室，硐室间距一般为15-20m，硐室深度5-6m，宽度和高度2m左右，当煤层厚度大于2m时，硐室可从留巷底部起坡挖掘，至设计深度时硐室顶部达到顶板；硐室形成后，在硐室内采用传统的破顶技术对坚硬顶板进行打眼爆破，打眼时向硐室两侧方向钻进，并以扇形面布置，使两硐室相邻的钻孔相接近；爆破后形成切断面，切断整个坚硬顶板的连续性，减小顶板来压步距；然后对硐室进行人工回填；
4）对巷道工作面一侧煤层按照常规卸压法进行卸压，形成卸压区。
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110924945A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 山东科技大学 | 侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法 |
| CN111578797A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-08-25 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 一种井下中深孔爆破悬顶处理方法 |
| CN112554952A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-26 | 山东科技大学 | 一种窗口强破坏法判断三硬煤层冲击危险性的方法 |
| CN113339065A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-03 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 一种沿空多煤柱回采巷道冲击地压防治方法 |
| CN113863927A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-31 | 安徽理工大学 | 一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法 |
| CN114183138A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-03-15 | 安徽理工大学 | 一种煤层末采钻孔预裂爆破方法 |
| CN114837662A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-08-02 | 山东科技大学 | 一种基于煤体卸压和顶板预裂的卸-裂-支协同防冲方法 |
| CN116291186A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-06-23 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 深部高地应力巷道围岩钻孔卸压结构及其效果评价方法 |
| US11834949B2 (en) | 2022-04-22 | 2023-12-05 | Shandong University Of Science And Technology | Collaborative erosion-control method of releasing-splitting-supporting based on coal mass pressure relief and roof pre-splitting |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103174425A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-06-26 | 中国矿业大学(北京) | 一种适用于坚硬巨厚顶板的防治冲击地压的方法 |
| CN104100266A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-10-15 | 山东科技大学 | 防治沿空巷道冲击地压的方法 |
| CN104790954A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-22 | 黑龙江科技大学 | 巷旁充填沿空留巷切顶爆破卸压方法 |
| CN107035405A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-08-11 | 太原理工大学 | 一种用于沿空留巷双充填墙结构切顶卸压方法 |
| CN108194088A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 西安科技大学 | 一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法 |
| CN108457653A (zh) * | 2018-02-22 | 2018-08-28 | 李柱和 | 一种超前深孔预裂顶板沿空留巷方法 |
| CN108457651A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-28 | 河南理工大学 | 一种煤矿巷旁充填沿空留巷液压劈裂切顶方法 |
| CN208364123U (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-11 | 山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 | 一种留顶煤巷道沿空留巷切顶卸压护巷结构 |
| CN109372508A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-02-22 | 中煤能源研究院有限责任公司 | 煤矿井下液压定向切顶设备及其施工方法 |
-
2019
- 2019-06-13 CN CN201910509434.7A patent/CN110173264B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103174425A (zh) * | 2013-02-26 | 2013-06-26 | 中国矿业大学(北京) | 一种适用于坚硬巨厚顶板的防治冲击地压的方法 |
| CN104100266A (zh) * | 2014-08-04 | 2014-10-15 | 山东科技大学 | 防治沿空巷道冲击地压的方法 |
| CN104790954A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-07-22 | 黑龙江科技大学 | 巷旁充填沿空留巷切顶爆破卸压方法 |
| CN107035405A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-08-11 | 太原理工大学 | 一种用于沿空留巷双充填墙结构切顶卸压方法 |
| CN108194088A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-22 | 西安科技大学 | 一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法 |
| CN108457651A (zh) * | 2018-01-24 | 2018-08-28 | 河南理工大学 | 一种煤矿巷旁充填沿空留巷液压劈裂切顶方法 |
| CN108457653A (zh) * | 2018-02-22 | 2018-08-28 | 李柱和 | 一种超前深孔预裂顶板沿空留巷方法 |
| CN208364123U (zh) * | 2018-06-28 | 2019-01-11 | 山西霍尔辛赫煤业有限责任公司 | 一种留顶煤巷道沿空留巷切顶卸压护巷结构 |
| CN109372508A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-02-22 | 中煤能源研究院有限责任公司 | 煤矿井下液压定向切顶设备及其施工方法 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110924945A (zh) * | 2019-12-13 | 2020-03-27 | 山东科技大学 | 侧向悬顶冲击地压条件下的安全工作方法 |
| CN111578797B (zh) * | 2020-07-06 | 2022-05-31 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 一种井下中深孔爆破悬顶处理方法 |
| CN111578797A (zh) * | 2020-07-06 | 2020-08-25 | 酒泉钢铁(集团)有限责任公司 | 一种井下中深孔爆破悬顶处理方法 |
| CN112554952A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-03-26 | 山东科技大学 | 一种窗口强破坏法判断三硬煤层冲击危险性的方法 |
| CN113339065A (zh) * | 2021-06-29 | 2021-09-03 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 一种沿空多煤柱回采巷道冲击地压防治方法 |
| CN113339065B (zh) * | 2021-06-29 | 2024-02-02 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 一种沿空多煤柱回采巷道冲击地压防治方法 |
| CN114183138A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-03-15 | 安徽理工大学 | 一种煤层末采钻孔预裂爆破方法 |
| CN113863927A (zh) * | 2021-10-12 | 2021-12-31 | 安徽理工大学 | 一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法 |
| CN114183138B (zh) * | 2021-10-12 | 2023-10-20 | 安徽理工大学 | 一种煤层末采钻孔预裂爆破方法 |
| CN113863927B (zh) * | 2021-10-12 | 2023-10-24 | 安徽理工大学 | 一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法 |
| CN114837662A (zh) * | 2022-04-22 | 2022-08-02 | 山东科技大学 | 一种基于煤体卸压和顶板预裂的卸-裂-支协同防冲方法 |
| CN114837662B (zh) * | 2022-04-22 | 2022-11-11 | 山东科技大学 | 一种基于煤体卸压和顶板预裂的卸-裂-支协同防冲方法 |
| US11834949B2 (en) | 2022-04-22 | 2023-12-05 | Shandong University Of Science And Technology | Collaborative erosion-control method of releasing-splitting-supporting based on coal mass pressure relief and roof pre-splitting |
| CN116291186A (zh) * | 2023-04-21 | 2023-06-23 | 中国科学院武汉岩土力学研究所 | 深部高地应力巷道围岩钻孔卸压结构及其效果评价方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN110173264B (zh) | 2021-04-27 |
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