專利名稱：切頂巷預(yù)裂頂板布置方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及切頂巷預(yù)裂頂板布置方法，尤其適用于具有沖擊礦壓危險的高瓦斯長壁采煤工作面沖擊礦壓防治。
背景技術(shù)：
沖擊礦壓是高應(yīng)力作用下，煤巖體積聚的大量彈性變形能在瞬間猛烈釋放造成的礦井爆炸性動力災(zāi)害，常導(dǎo)致巷道、機(jī)電設(shè)備瞬間遭到破壞，嚴(yán)重時將造成人員傷亡等，給礦井安全高效生產(chǎn)造成了極大影響。堅(jiān)硬厚層頂板形成的采空區(qū)大面積懸頂是工作面煤體形成高應(yīng)力集中的主要因素，尤其在工作面鄰近采空區(qū)一側(cè)，由于受到鄰面?zhèn)认驊?yīng)力以及本工作面后方懸頂造成的超前應(yīng)力影響，更易發(fā)生沖擊礦壓災(zāi)害。 預(yù)裂堅(jiān)硬厚層頂板是避免工作面后方形成大面積懸頂?shù)闹饕椒?。目前預(yù)裂頂板的方法主要采用頂板深孔爆破的方法，由于存在“啞炮”、拒爆等現(xiàn)象，深孔爆破存在安全隱患，另一方面，若礦井存在高瓦斯，爆破容易誘發(fā)瓦斯爆炸，導(dǎo)致災(zāi)害。由于煤礦厚層堅(jiān)硬頂板導(dǎo)致的沖擊礦壓災(zāi)害日趨嚴(yán)重，以及現(xiàn)有預(yù)裂厚層堅(jiān)硬頂板技術(shù)方法效果不佳，易誘發(fā)瓦斯災(zāi)害等，有效預(yù)裂頂板技術(shù)是本領(lǐng)域內(nèi)急待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡單、安全可靠、效果好的切頂巷預(yù)裂頂板的巷道布置方法。技術(shù)方案本發(fā)明的切頂巷預(yù)裂頂板布置方法
a、在鄰面采空區(qū)一側(cè)的工作面上方施工位于堅(jiān)硬厚層頂板中或其上方的瓦斯高抽巷，瓦斯高抽巷距上順槽的平面距離為15 25m ；
b、在需要預(yù)裂弱化頂板的位置施工連接上順槽與瓦斯高抽巷的切頂巷，切頂巷長度為15"40m ；
當(dāng)工作面回采推進(jìn)時，采空區(qū)上方懸頂將逐漸增大；
當(dāng)工作面推進(jìn)至切頂巷區(qū)域時，堅(jiān)硬厚層頂板將沿切頂巷弱化區(qū)開始破斷，從而減小來壓步距，避免堅(jiān)硬厚層頂板在工作面后方采空區(qū)形成大面積懸頂。所述的切頂巷施工為半圓拱形、或方形巷道。有益效果利用工作面上順槽和瓦斯高抽巷，在其間掘出間距為15 40m的切頂巷，切頂巷在厚層堅(jiān)硬頂板中可形成巷道大小的孔洞，破壞了厚層堅(jiān)硬頂板的完整性，達(dá)到預(yù)裂的效果。當(dāng)工作面推進(jìn)至切頂巷區(qū)域時，厚層堅(jiān)硬頂板由于受切頂巷弱化作用，首先從切頂巷邊角應(yīng)力集中位置開始形成裂紋擴(kuò)展，并最終導(dǎo)致厚層堅(jiān)硬頂板沿切頂巷區(qū)域破斷，避免厚層堅(jiān)硬頂板在工作面后方形成大面積懸頂導(dǎo)致工作面煤體應(yīng)力集中產(chǎn)生沖擊礦壓災(zāi)害。該方法提前在上順槽與瓦斯高抽巷之間掘進(jìn)巷道弱化厚層堅(jiān)硬頂板，可避免回采過程中因爆破弱化頂板導(dǎo)致的瓦斯爆炸災(zāi)害。該巷道布置方法適用于具有沖擊礦壓危險的煤層在采用長壁工作面開采時，沿采空區(qū)一側(cè)預(yù)裂頂板，尤其適用于具有厚層堅(jiān)硬頂板的工作面進(jìn)行頂板預(yù)裂，可避免頂板在工作面后方形成大面積懸頂而使煤體產(chǎn)生高應(yīng)力集中誘發(fā)沖擊礦壓災(zāi)害。其方法簡單、安全、實(shí)用、效果好，具有廣泛的實(shí)用性。


圖I是本發(fā)明的平面布置示意圖。圖2是圖I的A — A的剖面示意圖。圖3是本發(fā)明的近水平煤層開采剖面布置示意圖。圖中1 一工作面，2 —上順槽，3 —下順槽，4 一瓦斯高抽巷，5 —切頂巷，6 —工作面后部采空區(qū)，7 —區(qū)段煤柱，8—鄰面采空區(qū)，9一厚層堅(jiān)硬頂板。
具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步的描述
圖I圖2所示，本發(fā)明的切頂巷預(yù)裂頂板布置方法，當(dāng)采煤工作面上區(qū)段回采形成采空區(qū)8后，掘進(jìn)本工作面I的上順槽2、下順槽3，當(dāng)工作面I形成之后，在鄰面采空區(qū)8 一側(cè)工作面I上方施工位于堅(jiān)硬厚層頂板9中或其上方的瓦斯高抽巷4，瓦斯高抽巷4距上順槽2的平面距離為15 25m ;在需要預(yù)裂弱化頂板的區(qū)域施工連接上順槽2與瓦斯高抽巷4的切頂巷5，切頂巷5長度為15 40m ;所述的切頂巷5可施工為半圓拱形、也可施工為方形巷道。當(dāng)工作面I回采推進(jìn)時，采空區(qū)6上方懸頂逐漸增大；當(dāng)工作面I推進(jìn)至切頂巷5區(qū)域時，堅(jiān)硬厚層頂板9將沿切頂巷5弱化區(qū)開始破斷，從而減小來壓步距，避免堅(jiān)硬厚層頂板9在工作面后方采空區(qū)6形成大面積懸頂，實(shí)現(xiàn)沖擊礦壓防治的目的。圖3所示，當(dāng)煤層傾角較小或近水平時，切頂巷5可傾斜布置。
權(quán)利要求
1.一種切頂巷預(yù)裂頂板布置方法，其特征在于 a、在鄰面采空區(qū)(8)—側(cè)的工作面(I)上方施工位于堅(jiān)硬厚層頂板(9)中或其上方的瓦斯高抽巷(4)，瓦斯高抽巷(4)距上順槽(2)的平面距離為15 25m; b、在需要預(yù)裂弱化頂板的位置施工連接上順槽(2)與瓦斯高抽巷(4)的切頂巷(5)，切頂巷(5)長度為15 40m; 當(dāng)工作面(I)回采推進(jìn)時，采空區(qū)(6)上方懸頂將逐漸增大； 當(dāng)工作面(I)推進(jìn)至切頂巷(5)區(qū)域時，堅(jiān)硬厚層頂板(9)將沿切頂巷(5)弱化區(qū)開始破斷，從而減小來壓步距，避免堅(jiān)硬厚層頂板(9 )在工作面后方采空區(qū)(6 )形成大面積懸頂。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的切頂巷預(yù)裂頂板布置方法，其特征在于所述的切頂巷(5)施工為半圓拱形、或方形巷道。
全文摘要
一種切頂巷預(yù)裂頂板布置方法，尤其適用于具有厚層堅(jiān)硬頂板的工作面進(jìn)行頂板預(yù)裂，避免頂板在工作面后方形成大面積懸頂而使煤體產(chǎn)生高應(yīng)力集中誘發(fā)沖擊礦壓災(zāi)害。在需要預(yù)裂頂板的位置掘進(jìn)巷道，聯(lián)通工作面沿采空區(qū)一側(cè)的順槽與瓦斯高抽巷，此掘進(jìn)的巷道稱為切頂巷。切頂巷在厚層堅(jiān)硬頂板中形成一個巷道大小的孔洞，將頂板強(qiáng)度弱化，當(dāng)工作面推進(jìn)至切頂巷區(qū)域時，頂板沿切頂巷預(yù)裂弱化區(qū)產(chǎn)生斷裂，從而避免厚層堅(jiān)硬頂板在工作面后方形成大面積懸頂，避免懸頂導(dǎo)致的工作面前方煤體形成高應(yīng)力集中誘發(fā)沖擊礦壓，同時該方法預(yù)裂頂板無需爆破，避免因爆破產(chǎn)生的火花誘發(fā)礦井瓦斯爆炸災(zāi)害。該方法簡單、安全、實(shí)用、切頂效果好。
文檔編號E21F5/00GK102797492SQ201210316458
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月31日
發(fā)明者竇林名, 何江, 鞏思園, 毛衛(wèi)民, 王毅, 張軍偉 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)