[发明专利]近距上煤层工作面开切眼顶板控制方法

说明书

本发明提供一种近距上煤层工作面开切眼顶板控制方法，在上煤层开采前，通过对上煤层开切眼位置上方的顶板进行切断，改变顶板的覆岩结构，待上煤层开采推过开切眼后达到顶板初次垮落步距后覆岩会自动垮落到采空区，不再形成以上煤层切眼煤柱帮为支撑面的覆岩承载结构，这样一来下煤层开采推进到上煤层采空区区域附近，由于提前切断破坏了上煤层覆岩结构而不再将过量载荷传递到下煤层顶板，进而避免了下煤层围岩遭受强烈动载作用而引起的强烈矿压，消除了回采工作面采场和两巷强烈动载压力，保证了下煤层的开采安全，实现近距煤层安全高效开采。

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种近距上煤层工作面开切眼顶板控制方法。

背景技术

顶板事故乃煤矿安全高发事故不容小视，导致煤矿采场或巷道顶板冒漏事故的原因多种多样，但由煤层开挖引起强烈采动应力作用为其重要产生原因。近距煤层因其赋存的特殊性，上煤层开采对下煤层顶板扰动破坏加剧了下煤层顶板的不稳定性，特别对于较薄层间距近距煤层，下煤层开采过程更易诱发顶板冒漏等安全事故。大量近距煤层开采矿区发现，下煤层工作面由实体煤区推进到上煤层采空区位置附近，下煤层工作面采场和巷道均显现出强烈的矿压显现趋势，工作面液压支架被压死、支架前方端头顶板漏顶、采煤机被掩埋，两巷围岩大变形破坏严重难维护，甚至顶板冒落等严重影响工作面回采的顶板事故时有发生。

近距离下煤层开采工作面切眼因其断面跨度大、顶板不易管理等原因往往外错布置于上煤层工作面开切眼实体煤下方，如此布置方式下煤层由开切眼推进必然面临由上煤层实体煤区过渡到采空区的开采过程，由实体煤区推进到采空区过渡区域，下煤层采场和两巷均会显现出强烈的矿压显现特征，严重甚至会导致工作面液压支架压架停产、回采巷道顶板剧烈变形垮落冒顶等安全事故，严重影响并危害着下煤层工作面的安全生产。

发明内容

本发明提供一种近距上煤层工作面开切眼顶板控制方法，用以解决现有技术中因上煤层开切眼位置覆岩空间结构的存在导致下煤层开采到上煤层采空区区域附近，引起下煤层采场和巷道遭受上煤层覆岩再次失稳破坏产生强烈矿压作用导致的安全风险，实现近距煤层安全高效开采。

本发明提供一种近距上煤层工作面开切眼顶板控制方法，包括如下步骤：

在上煤层和下煤层分别设置开切眼，下煤层的开切眼位于上煤层开切眼相对于开挖方向的另一侧；

在上煤层开采前，对上煤层开切眼位置上方的顶板进行切断，改变顶板的覆岩结构，以使上煤层开采推过其开切眼位置后顶板自动垮落到采空区。

根据本发明的一个实施例，所述对上煤层开切眼位置上方的顶板进行切断的步骤包括：根据上煤层开切眼位置在顶板确定切顶线，根据切顶线对上煤层开切眼位置上方的覆岩层顶板进行切断。

根据本发明的一个实施例，所述对上煤层开切眼位置上方的顶板进行切断的步骤为通过水力压裂切顶步骤对上煤层开切眼位置上方的顶板进行切顶处理。

根据本发明的一个实施例，所述水力压裂切顶步骤包括：

对上煤层开切眼位置上方的顶板进行钻孔，对钻孔进行水力压裂，以使顶板的覆岩结构沿开切眼布置方向断裂。

根据本发明的一个实施例，所述钻孔竖直设置。

根据本发明的一个实施例，所述钻孔沿开切眼布置方向间隔排列，相邻所述钻孔间距为4-8米。

根据本发明的一个实施例，所述钻孔深度为30-50米。

根据本发明的一个实施例，所述对上煤层开切眼位置上方的顶板进行切断的步骤为对上煤层开切眼位置上方的顶板进行水力压裂切顶处理。

根据本发明的一个实施例，所述切顶线沿上煤层开切眼布置方向竖直设置，所述切顶线与开切眼位置间距小于3米。