一种特厚煤层窄煤柱双巷掘进与留巷稳定控制方法
2025-02-26 12:07
No.1344279839720611840
技术概要
PDF全文
本技术公开了一种特厚煤层窄煤柱双巷掘进与留巷稳定控制方法,包括如下步骤:S1:首采工作面的巷道位置确定;从两侧开始分别掘进,其中一侧通过单巷掘进方式掘出首采工作面回风平巷,另一侧通过留窄煤柱双巷掘进方式同时掘出非对称的首采工作面运输平巷和首采工作面进风平巷;S2:首采工作面内平巷的掘进;S3:在首采工作面回采过程中,在首采工作面运输平巷的超前工作面对顶板实施切顶卸压,在首采工作面进风平巷滞后工作面对煤柱板与斜坡过渡段煤体进行注浆加固;S4:接续工作面的掘进和回采。通过两巷非对称布置提高窄煤柱侧向围压、形成“上弱下强”结构转移优先变形位置适应顶板运动及优化煤柱锚固环境,实现特厚煤层窄煤柱双巷掘进与留巷稳定控制。
背景技术
工作面回采巷道布置方式主要包括单巷掘进、双巷掘进及多巷掘进,其中单巷与双巷掘进应用最为广泛。双巷掘进能够实现相邻工作面顺序回采,缓解矿井采掘接替紧张关系,但基于回采巷道稳定控制方面的考虑,特厚煤层双巷(特厚煤层指的是煤层厚度大于8m以上)之间传统会留设30m-50m的区段保护煤柱,而这样部分煤柱往往难以回收,这直接导致煤炭资源大量浪费,并且煤柱易形成高应力集中,增大了冲击地压风险。在特厚煤层单巷掘进布置方式中,相邻工作面回采巷道虽然可以采用留6-8m窄煤柱沿空掘巷减少煤柱损失及降低应力集中,但煤柱易受采空区覆岩运动影响发生大变形,因此一般滞后6-10个月待覆岩运动基本稳定以后再掘巷,这不仅直接导致采掘接替关系持续紧张,而且煤柱变形控制效果不佳。若能实现特厚煤层窄煤柱双巷掘进同时将其中一条巷道保留下来继续为接续工作面服务,则对工作面采掘接替、煤柱回收及冲击地压防治均十分有利。 特厚煤层窄煤柱受上方岩层运动影响常发生大变形,因此窄煤柱稳定控制是实现双巷掘进与留巷的关键。由于侧向围压与煤柱强度呈正相关性,在传统双巷布置沿煤层底板掘进中,两巷煤柱帮为位于煤柱下部的对称自由面,当前支护体系条件煤柱两侧难以建立有效的力学联系,且由于窄煤柱宽度小不具备锚索应用条件,煤柱仅靠锚杆支护加固,导致侧向围压严重不足,另外特厚煤层煤柱上部受顶煤侧限加固,煤柱形成“上强下弱”的结构,上方岩层运动时,巷道煤柱帮优先变形,进而致使窄煤柱双巷难以使用。
实现思路
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该技术已申请专利,如用于商业用途,请联系技术所有人!
技术研发人员:
王鹏  马晓川  洛锋  李敬凯  杨长德  李盟  王易安  徐振铭
技术所属: 河北工程大学  新疆工程学院
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