一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法

摘要

本发明公开了一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法，先确定停采线的位置以及煤层工作面的推进位置，然后布置联络巷和卸压措施巷，在卸压措施巷内平行于所述煤层工作面布置卸压钻孔，在所述卸压钻孔内安放炸药，然后进行爆破放顶；在煤层工作面进行收作回采，连续放煤直至停采位线位置。本发明公开的方法钻孔施工难度小、操作方便，而且实施后切顶效果好、末采采出率高，有利于保护大巷稳定性；本发明解决了特厚煤层坚硬顶板卸压困难的问题；从煤层顶板进行切顶，不在困扰于煤层厚度带来的切顶困难，对钻孔深度要求降低，降低了炮孔的施工难度，极大提高了切缝效果，很好地保护了大巷的稳定性，提高了煤的冒放性，降低了护巷煤柱宽度，极大提高了末采采出率，经济效益良好。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，更具体的说是涉及一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法。

背景技术

目前，坚硬顶板在我国矿区大量分布，坚硬顶板这个难题一直困扰着采矿工作者们对于采用综放开采的矿区，若顶板以砂岩组为主，顶板难以跨落，就会造成顶板跨落步距大、瓦斯积聚严重、煤柱留设大，采出率低等问题。

在末采期间，为了维护大巷的稳定性，以及减少采区大巷与停采线之间的留设煤柱宽度，提高矿井的采出率，往往采用切顶的方法切断回采动压的传递，提高放煤量。

但是，当煤层厚度超过20m时，如从现煤层工作面直接向上切顶，则距离煤层上方的岩石顶板距离较远，普通切顶钻机和防尘水压难在煤层顶板里施工出符合要求的长钻孔，而且部分钻孔在煤层内爆破很难保证切缝效果。对顶板实施切顶时，通常需要超深钻孔进行切顶卸压，但超深钻孔施工困难，而且切顶效果一般。

因此，需要提供一种新的切顶卸压的方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法，钻孔施工难度小、操作方便，而且实施后切顶效果好、末采采出率高，有利于保护大巷稳定性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法，具体包括如下步骤：

(1)根据煤层工作面顶板的岩层岩性及水文地质条件，确定煤层工作面的周期来压步距；在周期来压位置以外设置停采线，且所述停采线与所述周期来压位置之间的距离为0.4～0.6倍周期来压步距；

(2)在运输顺槽或回风顺槽靠近所述停采线拨门，从煤层顶板向上布置联络巷；在所述联络巷位于所述煤层工作面正上方的位置，沿煤层顶板向下设置卸压措施巷，使所述卸压措施巷靠近所述停采线上设置的液压支架的尾梁；在靠近煤层工作面推进方向的采空区侧布置一排恒阻锚索；

(3)在所述卸压措施巷内平行于所述煤层工作面每间隔固定距离布置一排卸压钻孔，在所述卸压钻孔内安放炸药，然后进行爆破放顶；

(4)从所述煤层工作面进行收作回采，连续放煤直至所述停采线。

上述优选技术方案的有益效果是：本发明从煤层顶板进行切顶，不在困扰于煤层厚度带来的切顶困难，对钻孔深度要求降低，降低了炮孔的施工难度，极大提高了切缝效果，很好地保护了大巷的稳定性，提高了煤的冒放性，确保回撤通道顶板安全的前提下多回收煤炭资源，降低了护巷煤柱宽度，极大提高了末采采出率，经济效益良好；煤层工作面收作期间实现了完全放煤回采，故采空区丢煤极少，进一步降低了采空区发火的威胁

优选的，步骤(2)中所述联络巷的角度为15°～20°，长度为50～60m。

上述优选技术方案的有益效果是：为卸压措施巷布置取得了前提条件，同时满足行人通风和物资运输的需要。

优选的，步骤(2)所述卸压措施巷与所述煤层工作面的长度相等，所述卸压措施巷的断面宽度为2.0～3.0m、高度为2.5～3.5m；所述卸压措施巷采用锚索网支护；所述恒阻锚索的间距为1000mm。

上述优选技术方案的有益效果是：卸压措施巷是切顶钻孔的布置巷道，在卸压措施巷爆破切顶，从而切断了工作面回采动压向停采线后方的回撤通道及工作面外围大巷的传递，故可以确保拆除通道以及大巷顶板的稳定和安全。

优选的，布置所述联络巷和所述卸压措施巷采用多功能巷修机、轮式装载机和40Z型刮板输送机组成的综合机械化作业线施工。

上述优选技术方案的有益效果是：采用综合机械化施工，加快了施工进度，节约了时间成本，大大提高了工作效率。

优选的，步骤(3)所述固定距离为0.8～1.2m；所述卸压钻孔的直径为50mm，所述卸压钻孔的间距为0.8～1.2m；所述炸药选用直径为35mm的煤矿瓦斯抽采水胶药柱。

上述优选技术方案的有益效果是：50mm的钻孔直径既减少了大孔径钻孔的工作难度，同时也达到了最好的爆破切顶效果。采用煤矿瓦斯抽采水胶炸药，可把炸药做成药柱，送到钻孔里同时也有很好的防爆性能。

优选的，所述卸压钻孔采用电动钻孔直径50mm的钻机打眼形成。

上述优选技术方案的有益效果是：采用电动钻机打眼效率更快，降低人工劳动强度。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法，具有如下有益效果：

(1)本发明在煤层工作面回采动压影响到切顶措施巷前实施放炮切顶卸压，以切断煤层工作面回采动压向回撤通道等巷道的传递；

(2)提前在煤层工作面停采线线处液压支架尾梁后部位置的煤层顶部，预掘小断面切顶卸压措施巷，达到更好的切缝效果；

(3)在煤层顶板处的卸压措施巷进行切顶卸压，钻孔长度要求变低，钻孔施工难度降低，切顶效果更好；

(4)由于在煤层工作面推进至停采线位置前，从切顶卸压措施巷实施了放炮切顶卸压，从而切断了煤层工作面回采动压向停采线后方的回撤通道及煤层工作面外围大巷的传递，故可以确保拆除通道等的顶板的稳定和安全；

(5)煤层工作面收作期间实现了完全放煤回采，故采空区丢煤极少，进一步降低了采空区发火的威胁；

(6)本发明取得更好的切顶卸压效果，极大地减少了护巷煤柱的宽度，提高了顶煤的冒放性，大大提高了采出率，提高了经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为实施例1提供的煤层工作面末采预先切顶卸压方法中的布置平面图；

图2为实施例1提供的煤层工作面末采预先切顶卸压方法中的布置剖面图；

图3为实施例1提供的煤层工作面末采预先切顶卸压方法中的钻孔布置图。

在图中：1为回风顺槽、2为运输顺槽、3为卸压措施巷、4为采区运输上山、5为采区轨道上山、6为联络巷、7为回撤通道、8为液压支架、9为停采线、10为煤、11为采空区、12炮孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

实施例1

本发明实施例1公开了一种煤层工作面末采预先切顶卸压的方法，具体包括如下步骤：

(1)根据煤层工作面顶板的岩层岩性及水文地质条件，确定煤层工作面的周期来压步距；在周期来压位置以外设置停采线，且所述停采线与所述周期来压位置之间的距离为0.4～0.6倍周期来压步距；

其中，联络巷的角度为15°～20°，长度为50～60m；

卸压措施巷与煤层工作面的长度相等，卸压措施巷的断面宽度为2.0～3.0m、高度为2.5～3.5m；卸压措施巷采用锚索网支护；恒阻锚索的间距为1000mm；

(2)在运输顺槽或回风顺槽靠近所述停采线拨门，从煤层顶板向上布置联络巷；在所述联络巷位于所述煤层工作面正上方的位置，沿煤层顶板向下设置卸压措施巷，使所述卸压措施巷靠近所述停采线上设置的液压支架的尾梁；在靠近煤层工作面推进方向的采空区侧布置一排恒阻锚索；

(3)在所述卸压措施巷内平行于所述煤层工作面每间隔固定距离布置一排卸压钻孔，在所述卸压钻孔内安放炸药，然后进行爆破放顶；

固定距离为0.8～1.2m；卸压钻孔采用钻孔直径50mm的钻机打眼形成、卸压钻孔直径为50mm，卸压钻孔间距为0.8～1.2m；炸药选用直径为35mm的煤矿瓦斯抽采水胶药柱；

(4)从所述煤层工作面进行收作回采，连续放煤直至所述停采线

其中，布置联络巷和卸压措施巷采用多功能巷修机、轮式装载机和40Z型刮板输送机组成的综合机械化作业线施工。

采用本发明一种煤层工作面末采预先切顶卸压方法，解决了特厚煤层坚硬顶板卸压困难的问题。从煤层顶板进行切顶，不在困扰于煤层厚度带来的切顶困难，对钻孔深度要求降低，降低了炮孔的施工难度，极大提高了切缝效果，很好地保护了大巷的稳定性，提高了煤的冒放性，确保回撤通道顶板安全的前提下多回收煤炭资源，降低了护巷煤柱宽度，极大提高了末采采出率，经济效益良好。煤层工作面收作期间实现了完全放煤回采，故采空区丢煤极少，进一步降低了采空区发火的威胁。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。