[发明专利]一种急倾斜水平分段放顶煤卸压方法

说明书

本发明提供了一种急倾斜水平分段放顶煤卸压方法，包括：S1、将工作面划分为若干个分段，在第i分段工作面下方第i+2分段工作面沿底板与煤层交界处掘进多用途先导巷；对第i分段工作面顶板巷道布置卸压钻孔I；S2、布置卸压钻孔II；S3、布置一组扇形分布的卸压钻孔III；S4、沿水平方向，向顶板巷区域布置一组卸压钻孔IV；在不影响工作面生产的条件下，对各分段巷道底煤提前卸压，使得矿井生产效率更高，为矿井有序生产、有效接替提供保障，同时能够实现采空区防灭火；上方两个分段工作面回采完毕后，该巷道作为第i+2分段工作面的回采巷道使用。该巷道布置在岩层中，掘进安全，支护容易，使用时间长，实现一条巷道多种用途，操作简单，效果明显。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为一种急倾斜水平分段放顶煤卸压方法。

背景技术

冲击地压是在高应力作用下，煤岩体积聚的大量弹性变形能瞬间猛烈释放造成的矿井爆炸性动力灾害，常导致巷道、机电设备瞬间遭到破坏，严重时将造成人员伤亡等，给矿井安全高效生产造成了极大影响。急倾斜水平分段放顶煤在开采过程中，顶底板产生夹持作用导致顶板巷处于高应力之下。由于顶板较为坚硬，且在煤体支撑的情况下，导致顶板周围的高应力逐渐转移至巷道底煤中，因此巷道容易出现底鼓现象甚至诱发底煤冲击破坏，目前常用的底煤卸压方法施工困难，方法单一，效果较差，且施工时，影响巷道掘进等其他工序。因此急倾斜水平分段底煤卸压的有效处理，是本领域亟待解决的问题。

发明内容

针对上述存在的技术不足，本发明的目的是提供一种急倾斜水平分段放顶煤卸压方法，在不影响工作面生产的条件下，对各分段巷道底煤提前卸压，使矿井生产效率更高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种急倾斜水平分段放顶煤卸压方法，包括以下步骤：

S1、将工作面划分为若干个分段，在第i分段工作面下方第i+2分段工作面沿底板与煤层交界处掘进多用途先导巷；在掘进过程中，多用途先导巷的底板全部布置在煤层底板岩层中，顶板及一侧帮部布置在煤层中；掘进完成之后，对第i分段工作面顶板巷巷道布置卸压钻孔I，用于顶板巷底煤卸压，钻孔长度为：

其中，L为钻孔长度，h为分段垂高，α为煤层倾角，l为工作面宽度；

S2、在多用途先导巷对应的分段，布置卸压钻孔II，用于对上分段工作面顶板巷底煤卸压，钻孔深度为h_i+2；

S3、在多用途先导巷对应的分段，在其巷道帮部布置一组扇形分布的卸压钻孔III，卸压钻孔III与水平面之间夹角分别为75°-α，90°-α，105°-α，钻孔深度为L＝l cosα；当采取顶板爆破卸压时，钻孔深度延长至L＝l cosα+k+d；

其中，k为坚硬厚顶板与煤层之间间距，d为坚硬厚顶板的厚度；

S4、在多用途先导巷对应的分段，沿水平方向，向顶板巷区域布置一组卸压钻孔IV，钻孔深度为l。

优选地，步骤S2中的卸压钻孔II与巷道顶板的夹角为85°～95°。

优选地，所述多用途先导巷施工为半圆拱形或方形的半煤岩巷道。

优选地，所述卸压钻孔I、卸压钻孔II、卸压钻孔III、卸压钻孔IV均采用大直径钻孔，钻孔直径大于100mm，间隔1～3m布置。

优选地，出现塌孔显现严重或煤体应力过高现象时，直接在原布置大直径钻孔的区域布置爆破孔，采用煤体爆破卸压。

优选地，采用煤体爆破卸压时，相邻的煤体爆破孔组间距5～10m，其中的每个顶煤爆破钻孔孔径为40～46mm，每个顶煤爆破钻孔的装药段不小于孔深的1/2，封孔段长度不小于孔深的1/3。