卸压破顶与宽巷柔性墙防治坚硬顶板留巷冲击地压方法与流程

本发明属于煤矿开采技术领域。

背景技术：

沿空留巷（简称留巷）是煤矿在上一区段工作面采过后，将其运输巷扩修和用专门的支护材料进行维护，使此保留下来作为下一区段工作面的回风巷。这种一条巷道可以得到两次利用，是无煤柱开采技术中的一种方式。沿空留巷可以最大限度回收资源，避免煤炭损失。

冲击地压是最严重的动力灾害之一，影响冲击地压的地质因素包括构造、埋深、顶板、煤层硬度、开采因素等；越到深部地质因素越起到决定作用，且破坏显现日趋严重，其中坚硬顶板导致的冲击地压占据较大比重，且破坏性也较严重。由于坚硬顶板往往导致存在悬顶结构，面临较大的静态应力场，尤其工作面开采期间再附加侧向高动态应力，会导致应力场突然释放，冲击地压危险更加增大。采用常规方法的常规技术参数对坚硬顶板型冲击地压解危效果较差，且难以达到解除危险的效果。到目前为止，还没有针对坚硬顶板的具体煤层条件下，在沿空留巷扩修维护与回采期间的冲击地压能达到完全控制的相应技术措施。

技术实现要素：

本发明的目的是针对目前坚硬顶板条件下沿空巷冲击地压的解危问题，提出一种卸压破顶与宽巷柔性墙防治沿空留巷冲击地压方法。

本发明的技术方案是：

一种卸压破顶与宽巷柔性墙防治坚硬顶板留巷冲击地压方法，其特征在于；

一、首先将原留巷煤壁侧进行扩帮挖底，扩帮宽度1.5-1.6mm，挖底深度0.5 m，将扩帮下来的煤体装入编织袋中备用，将挖底下来的矸石和水泥混合后装入编织袋中备用，扩帮挖底后作为垒砌人工墙的位置；

二、按照常规方法在扩帮后的煤壁上进行打眼深孔爆破，爆破深度8-12m，沿留巷人工制造出一个宽度8-12m的缓冲卸压带；

三、在扩帮挖底后的煤帮上开挖硐室，硐室间距8-12m，硐室深度5-6m，宽度、高度各2m，硐室形成后，在硐室内采用传统的破顶技术对坚硬顶板进行打眼爆破，切断整个坚硬顶板的连续性；打眼时靠近硐室底部的钻孔尽量向顶板深处延伸，使顶板形成一道道横向断面；

四、将以装好物料的编织袋为墙体材料，沿扩帮后的空间位置垒砌成宽度1.5-1.6m米的人工柔性墙；垒砌高度至巷道顶板；下部编织袋为矸石和水泥混合体的编织袋，作为墙体底部承载，上部编制袋为煤体的编织袋，构成可压缩变形的柔性墙主体，可使爆破后的缓冲卸压带继续保持卸压状态；

五、在柔性墙形成后，采用防护网与单体支柱联合技术对柔性墙进行加固阻挡。

本发明的积极效果是：

1、通过对煤层实施爆破技术，人工制造缓冲卸压，带改变了煤层应力分布，将应力向深部转移，同时破坏了煤体，从根本上改变了煤体冲击属性，减少冲击地压发生。

2、再加上对坚硬顶板进行破顶，切断坚硬顶板的连续性，防止顶板应力对巷道煤壁的传递，减小开采期间的顶板来压步距，减缓顶板运动加载强度；

3、采用将原巷道拓宽建墙、拓宽挖掘的煤体和矸石在原地制作成建墙矸石袋，再在原地用矸石袋垒砌成人工墙，就地取材，减少了取材运材环节，提高工作效率减少工程成本。

4、采用人工柔性墙与巷帮内爆破形成软体而实现留巷的防冲，对留巷起到支护作用与防护墙作用，一旦再有冲击地压发生，对巷道内的工作人员起到保护作用，避免伤亡事故。

下面结合附图说明本发明的实施。

附图说明

图1是实施例的扩帮、缓冲卸压带平面布置示意图；图2是实施例的、硐室平面布置与切断面平面布置图；图3是硐室中扇形面钻孔侧视示意图；图4是实施例的柔性防冲墙及整体效果示平面意图。

具体实施方式

如图1-图4所示，一种卸压破顶与宽巷柔性墙防治坚硬顶板留巷冲击地压方法，如下：

一、首先将原留巷煤壁侧进行扩帮挖底，扩帮宽度1.5m，挖底深度0.5 m，将扩帮下来的煤体装入编织袋中备用，将挖底下来的矸石和水泥混合后装入编织袋中备用，扩帮挖底后作为垒砌人工墙的空间位置（见图1）；

二、按照常规方法在扩帮后的煤帮上进行打眼深孔爆破，爆破深度8-12m，沿留巷人工制造出一个宽度的8-12m缓冲卸压带（见图1）；

三、在扩帮后的煤帮上开挖硐室，硐室间距8-12m，硐室深度5-6m，宽度、高度2m左右，在硐室形成后，在硐室内采用传统的破顶技术对坚硬顶板进行打眼爆破，打眼时靠近硐室底部的钻孔尽量向顶板深处延伸（如图3），使顶板形成一道道横断面，切断整个坚硬顶板的连续性，如图2所示；

四、将以装好的物料的编织袋为墙体材料，沿扩帮后的空间位置垒砌成宽度1.5-1.6m米的人工墙；垒砌高度至巷道顶板；下部编织袋内为矸石和水泥混合体，作为墙体底部承载，上部编制袋内为煤体，构成可压缩变形的柔性墙，可使爆破后的缓冲卸压带继续保持卸压状态；

五、在柔性墙形成后，采用防护网与单体支柱联合技术对柔性墙进行加固阻挡，如图4所示。