[发明专利]一种近距离煤层群强动压巷道协同控制方法

说明书

本发明公开了一种近距离煤层群强动压巷道协同控制方法，所述方法包括：S01、切顶卸压，增加煤层顶板的垮落高度，使冒落的矸石支撑采空区上覆岩层并抑制弯曲下沉；S02、注浆改性；S03、采用屈服强度达到700MPa以上、抗拉强度达到850MPa以上和延伸率达到20％以上的锚杆作为支护材料；对沿空掘巷采用斜腿拱形棚加喷浆支护，对于非沿空掘巷采用锚网索支护；如出现底鼓，底脚处使用注浆锚管注浆。以解决现有技术沿空掘巷高应力围岩变形控制效果较差，进而影响了工作面的回采效率的问题。

技术领域

本发明涉及一种近距离煤层群强动压巷道协同控制方法，属于煤矿开采技术领域。

背景技术

近年来，煤炭资源逐渐进入深部开采阶段，巷道埋深增大、地应力增高、且受采动影响强烈，导致巷道在开挖及工作面回采过程中经常发生冒顶、两帮挤压及底臌变形破坏。煤柱内部应力集中增高和能量大量积聚，增加了煤与瓦斯突出及冲击灾害发生的风险，严重制约着煤炭资源的安全高效开采。目前，单纯依靠采用提高巷道支护强度及常规的应力卸压技术很难取得较好的围岩变形控制效果，进而影响了工作面的回采效率。因此，解决高应力沿空掘巷围岩稳定控制面临的难题迫在眉睫。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种近距离煤层群强动压巷道协同控制方法，以克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是：一种近距离煤层群强动压巷道协同控制方法，所述方法包括：

S01、切顶卸压，增加煤层顶板的垮落高度，使冒落的矸石支撑采空区上覆岩层并抑制弯曲下沉；

S02、注浆改性；

S03、采用屈服强度达到700MPa以上、抗拉强度达到850MPa以上和延伸率达到20％以上的锚杆作为支护材料；对沿空掘巷采用斜腿拱形棚加喷浆支护，对于非沿空掘巷采用锚网索支护；如出现底鼓，底脚处使用注浆锚管注浆。

具体地，所述切顶卸压的方法为：

预裂切顶，使关键岩块沿切缝面产生完全滑落失稳。

具体地，使关键岩块沿切缝面产生完全滑落失稳的方法包括顶板切缝参数计算：

切缝高度H的计算方法为，

其中:h为巷道高度，k_p为各岩层平均碎胀系数；k_i－k_n为各岩层碎胀系数；h₁－h_n为各岩层厚度；

切缝角度θ的计算方法为，

其中，q为基本顶自重及其载荷的作用力集度；L为基本顶岩块的侧向跨度；h为基本顶的厚度；ΔS为关键岩块(1)的下沉量；φ为岩块间的内摩擦角。进一步地，使关键岩块(1)沿切缝面产生完全滑落失稳的方法还包括：在顶板切缝关键参数确定后，运用双向聚能张拉爆破对顶板实施切缝。具体地，所述双向聚能张拉爆破连续正向不耦合装药时径向不耦合系数满足以下条件：

其中，σ_cj为岩石单轴抗压强度；μ为岩石泊松比，D_e为径向不耦合系数。

进一步地，所述双向聚能张拉爆破的装药径向不耦合系数的计算方法为：

其中，D_e为径向不耦合系数，d_b为炮孔直径，d_e为药卷直径。

进一步地，所述双向聚能张拉爆破的炮孔间距d的计算方法为：