CN112483089A - 一种工作面侧向悬顶型冲击地压的一动多静防护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工作面侧向悬顶型冲击地压的一动多静防护方法，包括如下步骤：步骤一、悬顶结构的量化：首先将巷道进行扩帮、挖底，加大巷道宽度、高度，采取等间距定点观测悬顶结构方法，间距10‑12m；监测确定侧向悬顶尺寸；步骤二、一动多静防护：首先对悬顶小于3m的区域进行断顶措施，每个断顶区域距离不小于2个周期来压；在工作面回采与巷道卸压、支护等多个工艺中，只要一个工作处于动态时，对于悬顶大于3m的区域必须全程停止活动；步骤三、回采速度保障防护效应：对于存在悬顶大于3m的区域，当工作面进入超前影响范围时，采取降低回采速度方法，降低冲击危险，合理速度的大小，根据微震监测的极限能量进行确定，一般控制能量在100000焦耳内。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域，具体为一种工作面侧向悬顶型冲击地压的一动多静防护方法。
背景技术
坚硬顶板导致的冲击地压不但占据较大比重，而且破坏性也日趋严重，特别是工作面侧向存在悬顶结构，悬顶结构差异性较大时，冲击地压难以预测、难以防范，且发生严重的冲击灾害。如何解决工作面侧向差异性坚硬顶板型冲击地压，是煤矿面临的重大技术难题。这种条件下冲击地压如果继续采取常规的煤层注水、强支护、煤层强卸压、断顶、断底等措施，很难达到完全控制冲击危险的目的。由于坚硬悬顶结构会造成沿空巷道掘进时面临较大的静态应力场，巷道掘进期间的危险性大、且难以预测，开采期间再附加本工作面动态应力，其危险性差异分布。目前采取的留巷技术，由于煤层经受整个开采应力场的作用，导致巷道片帮、压酥严重，造成局部高应力、高危险。
到目前为止，还没有针对坚硬悬顶的具体煤层条件，形成可靠的防护方法。特别是坚硬顶板条件下由于侧向不均匀高应力作用，会导致差异性、高级别冲击能量释放，释放面积明显不同，容易在局部煤柱、构造区域造成局部性应力集中，发生破坏程度不同的冲击地压。当煤柱具有强冲击倾向、悬顶尺寸大、埋深大时，工作面顶板断裂来压诱发冲击，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。因此坚硬顶板条件下掘进与回采期间的冲击地压的防护、防控到目前为止还没有形成从根本上达到完全控制的技术，其危险程度较大。
发明内容
（一）解决的技术问题
本发明的目的是针对坚硬悬顶条件下冲击地压极其危险的情况，提出一种基于悬顶结构的一动多静的防护方法。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种工作面侧向悬顶型冲击地压的一动多静防护方法，包括如下步骤：
步骤一、悬顶结构的量化：首先将巷道进行扩帮、挖底，加大巷道宽度、高度，采取等间距定点观测悬顶结构方法，间距 10-12m；监测确定侧向悬顶尺寸；
步骤二、一动多静防护：首先对悬顶小于3m的区域进行断顶措施，每个断顶区域距离不小于2个周期来压；在工作面回采与巷道卸压、支护等多个工艺中，只要一个工作处于动态时，对于悬顶大于3m的区域必须全程停止活动，即采取“一动多静”策略；
步骤三、回采速度保障防护效应：对于存在悬顶大于3m的区域，当工作面进入超前影响范围时，采取降低回采速度方法，降低冲击危险，合理速度的大小，根据微震监测的极限能量进行确定，一般控制能量在100000焦耳内。
本发明的积极效果是：
1、通过对侧向悬顶进行结构性量化观测，确定工作面推进与冲击地压的时空关系；
2、针对侧向悬顶型冲击地压的全程差异性危险特性，工作面开采前实施局部断顶后，工作面开采期间采取一动多静防护技术，采取静动区域的差别性措施，对巷道内的工作人员起到保护作用。
3、通过对悬顶处控制回采速度，拉长冲击能量耗散时间，降低侧向悬顶结构对巷道形成的冲击能量，通过控制极限能量，达到巷道全程安全。
附图说明
1是侧向悬顶结构与冲击危险区域示意图，图2一动多静示意图， 图3是量化控制示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种工作面侧向悬顶型冲击地压的一动多静防护方法，包括步骤如下：
一、先对侧向悬顶进行观测，间距为10-12m；采取打钻探测技术，对3m以下、以上悬顶进行量化探测，1是悬顶区，2是观测孔，见图1；
二、所有工程采取“一动多静”程序，采取静动区域差异性措施，回采、卸压、巷道维护等所有工艺活动采取限人限项，4是工作面推采，3是悬顶小于3m区域（可动区），5是悬顶大于5m区域（全静区），见图2。
三、对于悬顶大于3m的区域，采取限定回采速度策略，控制震动极限能量，AB-限速区，见图3。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种工作面侧向悬顶型冲击地压的一动多静防护方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、悬顶结构的量化：首先将巷道进行扩帮、挖底，加大巷道宽度、高度，采取等间距定点观测悬顶结构方法，间距 10-12m；监测确定侧向悬顶尺寸；
步骤二、一动多静防护：首先对悬顶小于3m的区域进行断顶措施，每个断顶区域距离不小于2个周期来压；在工作面回采与巷道卸压、支护等多个工艺中，只要一个工作处于动态时，对于悬顶大于3m的区域必须全程停止活动，即采取“一动多静”策略；
步骤三、回采速度保障防护效应：对于存在悬顶大于3m的区域，当工作面进入超前影响范围时，采取降低回采速度方法，降低冲击危险，合理速度的大小，根据微震监测的极限能量进行确定，一般控制能量在100000焦耳内。
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