針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法
2023-05-30 16:37:46 2
專利名稱：針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法
技術領域：
本發明涉及煤礦開採技術領域，具體是一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法。
背景技術：
在煤礦開採過程中，當一個綜採工作面完成開採後，該工作面就成為了採空區，那麼該採空區的相鄰綜採工作面中，緊鄰該採空區的一條巷道就是臨空巷道。因為機巷中放置有各種設備，所以一般都選擇風巷作為臨空巷道，如圖1所示。綜放工作面中臨空巷道受礦山壓力影響，產生了強烈的礦壓顯現現象，出現了嚴重的斷面縮口、幫鼓、底鼓、頂板下沉等，導致巷道斷面，尤其是超前支護巷段斷面不斷減小，給工作面通風、運輸、行人等帶來了安全隱患，嚴重影響了綜放工作面的安全生產。對於礦壓顯現現象，一般採取以下措施(I)局部巷段起底；(2)補強巷道頂板、幫部支護；(3)增加超前支護長度和支護密度、支設木垛等。這些都是在礦壓顯現之後為了工作面順利向外推進，被動地採取的措施，雖然對減弱礦壓顯現起到了一定作用，但由於壓力太大，巷道變形仍然很嚴重，礦山壓力得不到實際的控制，無法從源頭上根本解決礦壓現象的問題。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述現有技術中存在的問題，而提供一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法。本發明是通過以下技術方案實現的
一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法，包括如下步驟
1)施工卸壓槽在臨空巷道的底板上由裡向外(由裡向外是指由切眼向巷道口方向)施工卸壓槽，卸壓槽布置在巷道底板的中線處，卸壓槽深500-550mm、寬400-450mm ；
2)施工卸壓孔在臨空巷道的兩側巷幫上由上至下(由上至下是指由巷道頂板向巷道底板方向)施工至少兩排卸壓孔，每排卸壓孔的孔徑為108mm、孔深為13-17m、孔向上傾角4° -6°、孔距為1. 0-1. 2m ;相鄰的兩排卸壓孔的排距為0. 8-1. Om,並且相鄰兩排的卸壓孔之間為三花眼布置。本發明中施工卸壓槽、卸壓孔的各參數是通過大量的實地勘測、理論分析計算和數值模擬計算而優選出的。本發明方法的卸壓原理採用人工的方法對圍巖的碎脹變形力進行有控制的釋放，使巷道周邊形成的應力峰值向遠離巷道周邊的圍巖深部轉移，使巷道處於應力降低區中。採取卸壓技術造成局部煤體破裂，降低了煤體強度，使應力重新分布，釋放或降低了煤體中的彈性能，減小了巷道承受的壓力和變形量，從而達到維護巷道的目的。本發明方法中施工卸壓槽、卸壓孔等卸壓技術就是提前轉移應力分布，減弱礦壓顯現，化被動為主動，從源頭根本上解決問題，實現礦山壓力控制。通過人工現場觀測及數據分析，施工卸壓槽巷段的底鼓量、頂板下沉量、幫鼓量較之前有明顯的減小，頂板破碎程度減輕，提高了頂板的完整性，壓力狀況有明顯的改善；通過與施工卸壓孔前巷道變形情況相比較，巷道的變形速度及變形量明顯減小，大大減少了開採過程中巷道起底工程量，巷道有效斷面得到保證，達到了預期效果並且隨工作面推進，在施工卸壓孔區域未發生過大的「悶墩」現象。由此得出以下結論①在巷道兩側幫施工卸壓孔轉移了應力分布，對減輕順槽巷超前壓力，控制超前支護段礦壓顯現有一定的效果，在一定程度上緩解了頂板壓力，起到了比較有效的卸壓作用，施工卸壓孔後巷道狀況已有明顯的改善，達到了保護巷道的目的。②同時可減少或防止開採過程中臨空壓力與超前壓力疊加而形成應力集中現象，防止衝擊性來壓。③巷道面貌的改善，利於工作面通風，保證了行人及物料運輸安全，促進了安全生產，經濟效益顯著。④臨空巷卸壓孔施工為放頂煤開採過程中巷道的維護提供了借鑑，對類似條件下煤炭開採，防止衝擊性來壓和控制巷道變形具有一定的參考價值和指導意義。
圖1為本發明方法中卸壓槽、卸壓孔平面布置示意圖。圖2為本發明方法中卸壓槽、卸壓孔斷面布置示意圖。圖3為本發明方法中卸壓孔的三花眼布置示意圖。圖中1_卸壓槽、2-卸壓孔、3-機巷、4-風巷、5-米空區。
具體實施例方式實施例1
一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法，包括如下步驟
1)施工卸壓槽在臨空巷道的底板上由裡向外施工卸壓槽1，卸壓槽I布置在巷道底板的中線處，卸壓槽I深530mm、寬400mm ；
2)施工卸壓孔在臨空巷道的兩側巷幫上由上至下施工兩排卸壓孔2，每排卸壓孔2的孔徑為108mm、孔深為17m、孔向上傾角5°、孔距為1. 2m ;相鄰的兩排卸壓孔2的排距為
0.Sm,並且相鄰兩排的卸壓孔2之間為三花眼布置。實施例2
一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法，包括如下步驟
1)施工卸壓槽在臨空巷道的底板上由裡向外施工卸壓槽1，卸壓槽I布置在巷道底板的中線處，卸壓槽I深550mm、寬450mm ；
2)施工卸壓孔在臨空巷道的兩側巷幫上由上至下施工三排卸壓孔2，每排卸壓孔2的孔徑為108mm、孔深為15m、孔向上傾角4°、孔距為1. Om ;相鄰的兩排卸壓孔2的排距為
1.Om,並且相鄰兩排的卸壓孔2之間為三花眼布置。實施例3
一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法，包括如下步驟
1)施工卸壓槽在臨空巷道的巷道底板上由裡向外施工卸壓槽I，卸壓槽I布置在巷道底板的中線處，卸壓槽I深500mm、寬425mm ；
2)施工卸壓孔在臨空巷道的兩側巷幫上由上至下施工四排卸壓孔2，每排卸壓孔2的孔徑為108mm、孔深為13m、孔向上傾角6°、孔距為1.1m ;相鄰的兩排卸壓孔2的排距為 0. 9m,並且相鄰兩排的卸壓孔2之間為三花眼布置。
權利要求
1. 一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法，其特徵在於，包括如下步驟 1)施工卸壓槽在臨空巷道的底板上由裡向外施工卸壓槽(I)，卸壓槽(I)布置在巷道底板的中線處，卸壓槽(I)深500-550mm、寬400_450mm ； 2)施工卸壓孔在臨空巷道的兩側巷幫上由上至下施工至少兩排卸壓孔(2)，每排卸壓孔(2)的孔徑為108mm、孔深為13_17m、孔向上傾角4° -6°、孔距為1. 0-1. 2m ;相鄰的兩排卸壓孔(2)的排距為0. 8-1. 0m，並且相鄰兩排的卸壓孔(2)之間為三花眼布置。
全文摘要
本發明為一種針對綜放工作面臨空巷道礦壓顯現現象的卸壓方法，解決了對於礦井的礦壓顯現目前還沒有行之有效的方法的問題。該方法首先在臨空巷道底板的中線上施工深500-550mm、寬400-450mm卸壓槽，然後在臨空巷道兩幫上由上至下施工至少兩排深13-17m、向上傾斜4°-6°的卸壓孔，相鄰兩排卸壓孔呈三花眼布置。本發明方法中施工卸壓槽、卸壓孔等卸壓技術就是提前轉移臨空巷道的應力分布，減弱臨空巷道的礦壓顯現，化被動為主動，從源頭根本上解決問題，實現了礦山壓力的控制。
文檔編號E21F17/00GK103061808SQ20121055679
公開日2013年4月24日 申請日期2012年12月20日 優先權日2012年12月20日
發明者趙軍, 張有喜, 靳建順, 李俊成, 楊智文, 鮑永生, 李向峰, 李英, 蔡海, 聶仕義, 劉建斌, 趙春珍 申請人:大同煤礦集團有限責任公司