CN116537784B - 小煤柱沿空掘巷的稳定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及煤矿开采技术领域，提供一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，小煤柱的一侧为第一回采巷道和第一回采工作面，另一侧为第二回采巷道和第二回采工作面；小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：注浆，在第一回采工作面的回采过程中，向小煤柱内注浆；卸压，在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近小煤柱的侧基本顶在回采完成后及时垮落形成采空区；锚固支护，在第二回采巷道掘巷过程中，对小煤柱和第二回采巷道进行锚固支护；墩柱支护，在第二回采巷道掘巷完成后，在第二回采巷道靠近小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解小煤柱的承载力。本发明能够有效保证小煤柱护巷的稳定性。

Description

小煤柱沿空掘巷的稳定方法

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法。

背景技术

工作面回采后，采空区上方岩层重量将向周围支承区转移，在工作面前方形成移动性超前支承应力A，在工作面两侧及工作面后方形成残余支承压力，如图1所示。煤矿采用小煤柱护巷，既可以将巷道布置在相邻工作面回采后产生的侧向支承压力降低区域，减轻小煤柱和巷道承受载荷，又能大幅提高煤炭资源回收率，留小煤柱护巷成为煤矿巷道主要布置方式之一。

小煤柱沿空掘巷就是沿着相邻采空区边缘，留设一定宽度的护巷煤柱开挖下个工作面的回采巷道，小煤柱尺寸一般低于6m。煤矿进入深部开采后，地应力水平高，工作面回采将产生强烈采动影响，巷道矿压显现明显，围岩变形剧烈，小煤柱破碎、鼓包且片帮，顶底板变形严重，巷道维护非常困难，影响工作面安全回采，因此小煤柱的完整性和承载性能是保证小煤柱沿空掘巷稳定性的关键因素。

发明内容

本发明提供一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，用以解决现有技术小煤柱沿空掘巷在开采过程中，小煤柱破碎、鼓包且片帮，顶底板变形严重，影响工作面安全回采的问题。

本发明提供一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，小煤柱的一侧为第一回采巷道和第一回采工作面，另一侧为第二回采巷道和第二回采工作面；所述小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：注浆，在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱内注浆；卸压，在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在回采结束后及时垮落形成采空区；锚固支护，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固支护；墩柱支护，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱注浆，包括：确定所述第一回采巷道的超前支承应力区；在所述小煤柱对应所述超前支承应力区的位置进行高压劈裂注浆。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，确定所述第一回采巷道的超前支承应力区，包括：获取每个区域内所述小煤柱的应力数据信息、所述第一回采巷道的变形数据以及所述第一回采巷道支护的受力数据信息；在三者均处于增高趋势的情况下，当前区域为所述超前支承应力区。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在开采完成后及时垮落形成采空区，包括：采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，包括：确定原岩应力区，所述原岩应力区为非超前支承应力区；钻设压裂孔，所述压裂孔沿所述第一回采巷道的顶部朝向所述第一回采工作面倾斜设置；向所述压裂孔内注高压水，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶形成弱面及时坍塌。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，钻设压裂孔，所述压裂孔沿所述第一回采巷道的顶部朝向所述第一回采工作面倾斜设置，之前包括：根据煤层和岩层的信息，确定所述压裂孔的压裂信息；其中所述煤层和岩层的信息包括：煤层开采厚度、顶板岩层力学性质、岩层结构、岩层垮落角和断裂角；所述压裂孔的压裂信息包括压裂孔的角度、压裂层位、压裂范围以及压裂孔的间距。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固，包括：采用注浆锚杆和/或注浆锚索对所述小煤柱进行锚固。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固，还包括：采用锚杆和/或锚索对所述第二回采巷道上方的顶板和所述第二回采巷道远离所述小煤柱的一侧进行锚固。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力，包括：沿所述第二回采巷道的宽度方向设置至少一排所述墩柱支护，每排所述墩柱支护包括多个墩柱，多个所述墩柱沿所述第二回采巷道的走向方向间隔设置。

根据本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力，还包括：铺设钢板，所述钢板位于相邻两个所述墩柱的底部之间。

本发明提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，通过在第一回采工作面回采过程中，在小煤柱形成前对小煤柱进行注浆，加固小煤柱，提高小煤柱的承载力；通过在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧上方基本顶进行卸压，形成弱面，使第一回采工作面在回采后侧向基本顶砌体梁结构尽快垮断形成采空区，减少采空区的侧向支承压力及作用时间，降低对小煤柱的破坏；本发明通过注浆和卸压，降低第一回采工作面小煤柱的影响。本发明通过在第二回采巷道掘巷过程中，采用锚固支护提高小煤柱的支护强度，抵抗掘进期间扰动影响；在第二回采巷道掘进完成后，通过在靠近小煤柱的一侧进行墩柱支护，抵抗第二回采工作面的采动影响，降低小煤柱自身承载力，加大小煤柱的支护强度。本发明从时间和空间两方面，将注浆、卸压、锚固支护和墩柱支护有效协同应用，从小煤柱受力源头出发，实现强动压小煤柱服务全过程稳定控制，有效保证小煤柱护巷的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法的流程示意图；

图2是本发明提供的工作面回采后的应力分布示意图；

图3是本发明提供的工作面的主视图；

图4是本发明提供的在第一回采工作面回采时的俯视图；

图5是本发明提供的在第二回采工作面回采时的俯视图；

附图标记：

1：第一回采巷道；2：第一回采工作面；3：第二回采巷道；4：第二回采工作面；5：小煤柱；6：注浆孔；7：注浆锚杆；8：注浆锚索；9：墩柱；10：压裂孔；11：采空区；A：超前支承应力；B：侧向支承应力。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明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作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。

下面结合图1至图5描述本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法。

小煤柱沿空掘巷，在小煤柱的服务期间，受到第一回采工作面1的回采超前支承应力A、回采后采空区残余侧向支承应力B、第二回采巷道3掘进采动压力和第二回采工作面4回采超前支承应力的影响，四种采动压力作用下，小煤柱5受到严重破坏，产生塑形大变形，承载力大下降，甚至引发顶板、底板严重变形。

煤矿巷道采用小煤柱护巷时，采用锚杆支护、卸压和加固等一种或多种技术来控制回采巷道的稳定性，但缺乏对不同技术的科学合理运用，造成上述控制技术和工艺搭配使用不科学，控制效果差，尤其在强动压条件下，巷道稳定性控制异常困难。

基于小煤柱护巷服务过程受力时间特征，本发明提供的一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，小煤柱5的一侧为第一回采巷道1和第一回采工作面2，另一侧为第二回采巷道3和第二回采工作面4；小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：步骤100，注浆，在第一回采工作面的回采过程中，向小煤柱注浆；步骤200，卸压，在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近小煤柱的侧基本顶在回采完成后及时垮落形成采空区；步骤300，锚固支护，在第二回采巷道掘巷过程中，对小煤柱和第二回采巷道进行锚固支护；步骤400，墩柱支护，在第二回采巷道掘巷完成后，在第二回采巷道靠近小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解小煤柱的承载力。

本发明提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，从小煤柱服务的全过程出发，根据小煤柱服务过程的四个阶段力源特点，从时间和空间两个方面，合理布置注浆、卸压、锚固以及墩柱支护四种技术，实现四种技术有序协同控制，可对应处理不同阶段采动动压影响，有效解决强动压小煤柱掘巷失稳的难题。

本发明中的工作面包括第一回采工作面2和第二回采工作面4，在第一回采工作面2和第二回采工作面4之间留设有一定宽度的小煤柱5(如6m)，在实际的回采中，先在第一回采工作面2掘进第一回采巷道1，通过第一回采巷道1在第一回采工作面2采煤，回采后第一回采工作面2形成采空区11；间隔一定宽度，留设小煤柱5，在第二回采工作面4掘进第二回采巷道3，通过第二回采巷道3在第二回采工作面4进行采煤。

本发明提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：步骤100，注浆，在第一回采工作面的回采过程中，向小煤柱注浆。

在第一回采工作面回采过程中，在小煤柱上钻设注浆孔进行注浆开展第一级控制，实现对小煤柱的提前加固；具体地，在小煤柱上钻设注浆孔，注浆孔随着回采方向向外移动打设，小煤柱竖向方向上每排布置至少两个注浆孔，注浆孔深度为小煤柱的宽度，孔径为36-50mm，相邻两个注浆孔的中心间距为3-5m，通过注浆孔注入浆液，在距离注浆口0.5m处采用混凝土进行封闭，封闭厚度可为20-30mm，提前对注浆区域的小煤柱表面进行封闭，减少漏浆，提高注浆效果。

本实施例中的浆液可采用亲煤有机、无机纳米复合材料，提高煤体与浆液的粘结力，提高注浆效果，保证在第一回采工作面回采期间小煤柱的完整和稳定。

步骤200，卸压，在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近小煤柱的侧基本顶在回采完成后及时垮落形成采空区。

第一回采工作面回采过程中产生侧向支承应力B，本发明通过对小煤柱侧基本顶进行卸压，开展第二级控制；具体地，通过对小煤柱侧基本顶压裂形成弱面，第一回采工作面回采结束后利用弱面加速切断小煤柱侧基本顶砌体梁结构，第一回采工作面及时垮落形成采空区，降低侧向支承应力B对小煤柱的破坏。

步骤300，锚固支护，在第二回采巷道掘巷过程中，对小煤柱和第二回采巷道进行锚固支护。本发明在第二回采巷道掘巷过程中，通过对小煤柱侧进行锚固支护，对小煤柱进行加固实现第三级控制，提高小煤柱的性能；对第二回采巷道进行锚固，避免第二回采巷道破坏，保持稳定。

步骤400，墩柱支护，在第二回采巷道掘巷完成后，在第二回采巷道靠近小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解小煤柱的承载力。

在第二回采巷道完成后，小煤柱完全成型，进行第四级控制，在第二回采工作面回采开始前，在第二回采巷道内设置墩柱支护，墩柱支护靠近小煤柱的一侧设置，依靠墩柱支护的强力支撑作用，分解小煤柱的载荷，通过墩柱支护抵抗第二回采工作面的压力，可大幅度降低小煤柱自身承载力，增大小煤柱的侧支护强度，保证第二回采巷道两侧的平衡型，防止单侧压力过大引发巷道失稳。

本发明提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，通过在第一回采工作面回采过程中，在小煤柱形成前对小煤柱进行注浆，加固小煤柱，提高小煤柱的承载力；通过在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧上方基本顶进行卸压，形成弱面，使第一回采工作面在回采后侧向基本顶砌体梁结构尽快垮断形成采空区，减少采空区的侧向支承压力及作用时间，降低对小煤柱的破坏；本发明通过注浆和卸压，降低第一回采工作面对小煤柱的影响。本发明通过在第二回采巷道掘巷过程中，采用锚固支护提高小煤柱的支护强度，抵抗掘进期间扰动影响；在第二回采巷道掘进完成后，通过在靠近小煤柱的一侧进行墩柱支护，抵抗第二回采工作面的采动影响，降低小煤柱自身承载力，加大小煤柱的支护强度。本发明从时间和空间两方面，将注浆、卸压、锚固支护和墩柱支护有效协同应用，从小煤柱受力源头出发，实现强动压小煤柱服务全过程稳定控制，有效保证小煤柱护巷的稳定性。

本发明提供的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，从时间上来看，根据采动动压产生时间顺序，依次采用注浆、卸压、锚固支护以及墩柱支护四种技术，依次对应处理不同阶段采动动压，实现有序协同。从空间开看，注浆、锚固支护以及墩柱支护都是处理小煤柱近场采动应力，卸压通过切断侧向顶板悬臂结构，减少悬臂回转运动传递小煤柱载荷来实现，属于处理远场采动应力，通过四种技术空间上合理配合，有效抵抗或减弱多种采动动压影响，保证小煤柱和巷道的稳定。

本发明中的注浆、卸压以及锚固支护属于主动控制，在第二回采巷道完成后，采用墩柱支护降低小煤柱自身载荷，增大小煤柱侧支护强度，属于被动支护，本发明将主动控制和被动控制有序配合，实现小煤柱掘巷稳定控制。

在上述实施例的基础上，进一步地，在第一回采工作面的回采过程中，向小煤柱注浆，包括：确定第一回采巷道的超前支承应力区；在小煤柱对应超前支承应力区的位置进行高压劈裂注浆。

参考图3和图4，在第一回采工作面回采过程中，形成超前支承应力，在超前支承应力的作用下，小煤柱在超前支承应力区对应的位置产生新节理、裂隙，为扩大高压劈裂注浆范围提供基础，高压劈裂可将节理裂隙贯通，扩大加固范围，该区域为高压劈裂注浆区。

进一步地，在高压劈裂注浆区上钻设多个注浆孔6，通过多个注浆孔6朝向高压劈裂注浆区注浆，对小煤柱5进行加固；完成注浆后，采用专用高压封孔塞封孔，其中高压超过煤体单轴抗压强度，可为20Mpa。本发明通过高压对小煤柱的煤体节理、裂隙劈裂贯通，扩大浆液扩散范围，提高注浆效果，保证工作面回采期间小煤柱的完整和稳定。

其中，确定第一回采巷道的超前支承应力区，包括：获取每个区域内小煤柱的应力数据信息、第一回采巷道的变形数据以及第一回采巷道支护的受力数据信息；在三者均处于增高趋势的情况下，当前区域为超前支承应力区。

本发明通过在第一回采巷道布置矿压测站，通过应力计获取小煤柱的应力数据信息，第一回采巷道的变形参数以及第一回采巷道支护的受力数据信息，对每个区域内的数据进行分析，在小煤柱的应力数据信息处于上升趋势、第一回采巷道的变形数据处于上升趋势以及第一回采巷道的受力数据均处于上升趋势的情况下，该区域属于超前支承应力区。在第一回采工作面前方产生超前支承应力，高压劈裂注浆在第一回采巷道超前支承应力区开展，高压进行煤体节理、裂隙劈裂贯通，此区域能够扩大浆液扩散，提高注浆效果，保证第一工作年回采期间小煤柱的完整和稳定。

本发明在第一回采工作面回采过程中，对小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近小煤柱的侧基本顶在开采完成后及时垮落形成采空区，包括：采用水力压裂对小煤柱侧基本顶进行卸压。

第一回采工作面过程中将产生侧向应力，提前通过小煤柱侧顶板开展水力压裂卸压，通过压裂形成弱面，第一回采工作面回采完成后利用弱面尽快切断小煤柱侧基本顶砌顶梁结构，降低侧向应力影响对小煤柱的破坏作用。

采用水力压裂对小煤柱侧基本顶进行卸压，包括：确定原岩应力区，原岩应力区为非超前支承应力区；钻设压裂孔，压裂孔沿第一回采巷道的顶部朝向第一回采工作面倾斜设置；向压裂孔内注高压水，以使靠近小煤柱的侧基本顶形成弱面及时坍塌。

在第一回采工作面采煤过程中，在原岩应力区通过水力压裂对小煤柱侧顶板进行卸压，其中原岩应力区为超前支承应力区外的区域，即第一回采工作面前方为非超前支承应力区，也可通过应力数据确定。

参考图3和图4，在第一回采巷道顶板钻设压裂孔10，压裂孔10沿第一回采巷道1的顶部朝向第一回采工作面2倾斜设置，在钻设中采用后退式逐次在预定压裂位置压裂，并保压一定时间，通过高压水将僵硬完整的岩层压裂，形成裂缝；进一步地，第一回采巷道1走向方向布置多个压裂孔将裂缝贯通，形成裂缝网弱面，如图2所示，第一回采工作面2回采后小煤柱5侧基本顶沿着弱面可及时垮落，即靠近小煤柱侧基本顶坍塌，形成采空区11，降低小煤柱侧向应力。

本发明中水力压裂设备包括高压注水泵、高压封孔器、注水杆、树脂胶管以及水压仪等。

其中，钻设压裂孔，压裂孔沿第一回采巷道的顶部朝向第一回采工作面2，之前包括：根据煤层和岩层的信息，确定压裂孔的压裂信息；其中煤层和岩层的信息包括：煤层开采厚度、顶板岩层力学性质、岩层结构、岩层垮落角和断裂角；压裂孔的压裂信息包括压裂孔的角度、压裂层位、压裂范围以及压裂孔的间距。

根据岩层的力学性质和结构特征判断是顶板上覆压裂岩层，压裂范围设置超过顶板锚索支护范围，钻压裂孔角度沿岩层理论垮落角和断裂度打设。

在一个实施例中，在第一回采巷道1顶板布置水力压裂采用竖向孔两侧或单侧布置，孔径为60-75mm，长度为40-80m，压裂位置选择在坚硬岩层，采用后退式压裂，上个压裂位置完毕后退至下一压裂位置，保压时间不低于30min，水力压裂形成多条裂纹，沿第一回采巷道1走向间隔8-10m距离布置相邻钻压裂孔10，多个压裂孔10可形成人工弱面，第一回采工作面2回采结束后小煤柱5侧基本顶沿着弱面可及时垮落，形成采空区11。

本发明中的压裂孔的参数不做具体限定，可根据实际情况设置。

在上述实施例的基础上，本发明在第二回采巷道掘巷过程中，对小煤柱和第二回采巷道进行锚固，包括：采用注浆锚杆和/或注浆锚索对小煤柱进行锚固。

具体地，在第一回采工作面2回采完成后，掘进第二回采巷道3，在掘进过程中，采用注浆锚杆7和/或注浆锚索8对小煤柱5进行及时加固和支护，其中注浆锚杆7和/或注浆锚索8隔排布置，浆液采用有机、无机纳米复合材料，粒径不超过10um，注浆压力不高于3Mpa，通过浆液有效扩散实现注浆锚杆7和/或注浆锚索8全长锚固，保证了小煤柱5的锚固性能。

本发明中的注浆锚杆7和注浆锚索8采用一种中孔结构，采用专用止浆塞封孔，注浆材料采用有机、无机纳米复合材料。

进一步地，在第二回采巷道掘巷过程中，对小煤柱和第二回采巷道进行锚固，还包括：采用锚杆和/或锚索对第二回采巷道上方的顶板和第二回采巷道远离小煤柱的一侧进行锚固。本发明可采用普通的锚杆和/或锚索对第二回采巷道3的顶部和第二回采巷道3远离小煤柱5的一侧进行锚固支护。

在上述实施例的基础上，进一步地，在第二回采巷道掘巷完成后，在第二回采巷道靠近小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解小煤柱的承载力，包括：沿第二回采巷道的宽度方向设置至少一排墩柱支护，每排墩柱支护包括多个墩柱，多个墩柱沿第二回采巷道的走向方向间隔设置。

参考图2和图5，在第二回采巷道掘巷完成后，在第二回采工作面回采前进行墩柱支护，可沿第二回采巷道的宽度方向打设一排或两排墩柱支护，墩柱支护包括多个墩柱9，多个墩柱9沿第二回采巷道3的走向靠近小煤柱5布置，依靠多个墩柱9的强力支撑作用，分担小煤柱5的载荷，抵抗第二回采工作面4回采时的超前支承应力，可大幅度降低小煤柱自身的承载力。

墩柱9制作采用柔模袋灌注混凝土或高水材料制作而成，形状为圆柱形，内部采用钢筋骨架结构，外围采用波纹钢管困扎。根据第二回采巷道3维护需要，设计墩柱9直径、强度和布置方式。为提高墩柱9的抗变形能力，波纹钢管接口处采用可伸缩的结构，保证墩柱9有一定适应变形的能力，提高墩柱抗变形破坏性能，提高墩柱的服务期限。

在一个实施例中，墩柱9内部采用钢筋骨架结构，通过钢筋托梁焊接制作，里面放置柔模袋子，外围采用钢皮困扎，通过泵送进行袋子充填制作而成，相邻两个墩柱9间距一般为0.3～0.5m，墩柱9的直径一般为0.5～1.0m，钢皮外侧采用波纹钢管二次捆扎，波纹钢管接口处采用可伸缩的结构，提高墩柱适应变形能力，防止墩柱受力过大而破坏。

进一步地，在第二回采巷道掘巷完成后，在第二回采巷道靠近小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解小煤柱的承载力，还包括：铺设钢板，钢板位于相邻两个墩柱的底部之间。

在第二回采巷道开挖完成后，沿第二回采巷道的宽度方向布置一排或两排墩柱支护，相邻两个墩柱9的底部之间铺设工字钢，加大对底鼓的控制，墩柱材料根据第二回采工作面的需要，选择混凝土或高水材料，一般靠近第二回采工作面4侧的墩柱采用采煤机可切割的高水材料，靠近小煤柱5侧选用混凝土材质墩柱。墩柱强度可根据矿压显现程度确定，通过不同材料配比实现。

本发明按照小煤柱力源的时间顺序将注浆、卸压、锚固支护以及墩柱支护进行接替实施，结合小煤柱服务过程中不同阶段受力特征，科学合理应用四种控制技术，实现时间和空间上有效协同，改变以往只重视小煤柱掘巷后的控制，本发明从掘前、掘中和掘后全过程控制出发，有效地解决强动压小煤柱巷道的稳定性控制难题。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (4)

1.一种小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，小煤柱的一侧为第一回采巷道和第一回采工作面，另一侧为第二回采巷道和第二回采工作面；所述小煤柱沿空掘巷的稳定方法，包括：

注浆，在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱内注浆；

卸压，在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在回采完成后及时垮落形成采空区；

锚固支护，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固支护；

墩柱支护，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力；

在所述第一回采工作面的回采过程中，向所述小煤柱注浆，包括：

确定所述第一回采巷道的超前支承应力区；

在所述小煤柱对应所述超前支承应力区的位置进行高压劈裂注浆；

确定所述第一回采巷道的超前支承应力区，包括：

获取每个区域内所述小煤柱的应力数据信息、所述第一回采巷道的变形数据以及所述第一回采巷道支护的受力数据信息；

在三者均处于增高趋势的情况下，当前区域为所述超前支承应力区；

在所述第一回采工作面回采过程中，对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶在开采完成后及时垮落形成采空区，包括：

采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压；

采用水力压裂对所述小煤柱侧基本顶进行卸压，包括：

确定原岩应力区，所述原岩应力区为非超前支承应力区；

钻设压裂孔，所述压裂孔沿所述第一回采巷道的顶部朝向所述第一回采工作面倾斜设置；

向所述压裂孔内注高压水，以使靠近所述小煤柱的侧基本顶形成弱面及时坍塌；

在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固，包括：

采用注浆锚杆和/或注浆锚索对所述小煤柱进行锚固；

在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力，包括：

沿所述第二回采巷道的宽度方向设置至少一排所述墩柱支护，每排所述墩柱支护包括多个墩柱，多个所述墩柱沿所述第二回采巷道的走向方向间隔设置。

2.根据权利要求1所述的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，钻设压裂孔，所述压裂孔沿所述第一回采巷道的顶部朝向所述第一回采工作面倾斜设置，之前包括：

根据煤层和岩层的信息，确定所述压裂孔的压裂信息；

其中所述煤层和岩层的信息包括：煤层开采厚度、顶板岩层力学性质、岩层结构、岩层垮落角和断裂角；所述压裂孔的压裂信息包括压裂孔的角度、压裂层位、压裂范围以及压裂孔的间距。

3.根据权利要求1所述的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，在所述第二回采巷道掘巷过程中，对所述小煤柱和所述第二回采巷道进行锚固，还包括：

采用锚杆和/或锚索对所述第二回采巷道上方的顶板和所述第二回采巷道远离所述小煤柱的一侧进行锚固。

4.根据权利要求1所述的小煤柱沿空掘巷的稳定方法，其特征在于，在所述第二回采巷道掘巷完成后，在所述第二回采巷道靠近所述小煤柱的一侧设置墩柱支护，以分解所述小煤柱的承载力，还包括：

铺设钢板，所述钢板位于相邻两个所述墩柱的底部之间。