[发明专利]一种掘进巷道空顶区优化支护方法

说明书

本发明属于巷道支护方法领域，具体是一种掘进巷道空顶区优化支护方法。包括以下步骤。S1：获取所掘巷道的几何参数以及煤岩体力学实验参数；S2：选定五组不同的空顶区长度L₁、L₂、L₃、L₄、L₅；S3：等比例构建数值计算模型，模拟巷道掘进一定长度后支护并开挖空顶区长度时顶板的变形量；S4：设计空顶区顶板初始支护方案；S5：对巷道顶板施加初始支护方案，模拟分析巷道开掘下一个空顶区长度后，模拟计算上一个空顶区顶板支护后变形值d；S6：若空顶区顶板支护后进一步变形值d≤10mm且S≤50mm，则该支护方案合理；若空顶区顶板支护后进一步变形值d＞10mm，则不合理，改进初始支护方案，模拟进一步变形值d，直到进一步变形值d≤10mm且S≤50mm，确定支护方案。

技术领域

本发明属于巷道支护方法领域，具体是一种掘进巷道空顶区优化支护方法。

背景技术

煤巷快速掘进是矿井实现提高单掘速度、解决采掘矛盾、推动煤矿机械化升级的重要保障，是优化煤巷掘进中破岩、支护、装运三大工序之间的配置问题。科学合理的空顶距是巷道安全快速掘进的前提。空顶距的留设对整个掘进作业起着至关重要的作用，空顶距过小会使掘支作业交替频繁而严重影响巷道掘进速度;空顶距过大时虽生产效率提高，但更容易发生顶板冒落等安全事故。因此在保证安全工作的前提下，确定空顶距离的合理尺寸是快速掘进的前提。

我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用合理的巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程。多年来国内外的实践经验表明，锚杆支护是经济、有效的支护技术，与棚式支架支护相比，锚杆支护显著提高了巷道支护效果，降低了巷道支护成本，减轻了工人劳动强度。更重要的是锚杆支护大大简化了采煤工作面端头支护和超前支护工艺，保证了安全生产，为采煤工作面的快速推进和煤炭产量的大幅度提高创造了良好条件。

发明内容

本发明为了能够确定巷道合理空顶区并给出合理的支护方案，提供一种掘进巷道空顶区优化支护方法。