一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法与流程

本发明属于煤矿采掘领域，尤其涉及一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法。

背景技术：

1、煤矿开采的现有掘进方法是将相邻两个工作面的相邻顺槽一次施工完成。这种方法有益于通风或双巷掘进提高掘进速度，接续顺槽作为辅助运输还有利于提高运输效益方便生产。但这种采掘方法的问题是辅运巷要经受两次动压。

2、通常情况下为了保障辅助运输巷在上下区段回采期间使用的有效性，所选择的煤柱尺寸都在20-35m之间。这种情况下对煤炭资源的浪费十分巨大。在缩小煤柱尺寸的情况下也有很多研究试验，为了保留辅运巷可以从矿压研究着手，研究矿压的影响范围与矿压的动态效应，以便根据辅运巷的位置选择合适的矿压作用区域。但有一点就是，无论怎么样选择都难以避免矿压对辅运巷的破坏作用。

3、现有技术针对辅运巷保护选择煤柱较大，以浪费资源换取生产方便。采用切顶卸压没有结合矿压特征分时间分区段实施，而且技术措施单一。针对煤柱侧巷道的加固没有分门别类，也不能结合矿压进行分时分区实时进行，造成支护成本增加而且不能与矿压耦合。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，以解决现有技术煤柱较宽、造成源浪费，并且对煤柱的支护效果不佳的问题。

2、本发明采用以下技术方案：一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，包括：

3、步骤1：对上区段顺槽内小煤柱的帮部采用锚网支护，对辅运巷的小煤柱的帮部采用锚杆与全长锚固锚索配合支护；小煤柱的宽度为3～12米的煤柱；

4、步骤2：在上区段顺槽内小煤柱的帮部顶角部位上钻孔，钻孔方向为斜向上设置、且偏向辅运巷方向；

5、步骤3：利用高压水对钻孔进行压裂处理；

6、步骤4：向钻孔内先装填炸药，然后装填水泡泥，最后在钻孔孔口处用黄泥封堵；

7、步骤5：在上区段回采期时，超前预定距离将钻孔内的炸药爆破使得相邻两个钻孔之间出现裂缝，并改变围岩的原始状态对矿压产生的阻断作用，减弱围岩矿压向对辅运巷的破坏；

8、步骤6：在上区段回采期间对辅运巷的巷道宽度进行监测，当巷道变形大于预定值时对全长锚固锚索注浆。

9、进一步地，步骤2中所述钻孔的倾斜角度＝塌陷角+增加角，所述增加角为8～10度，

10、所述塌陷角的计算方法为

11、式中，β为塌陷角，h0为临界深度，α为矿体倾角，β0为错动角，h为开采深度。

12、进一步地，步骤2中各所述钻孔之间的间距为500mm。

13、进一步地，步骤5中的预定距离为50米。

14、进一步地，步骤6中的预定值为150mm。

15、进一步地，对上区段顺槽内小煤柱的帮部采用锚网支护时，锚固深度大于等于db，式中：db为巷道帮部最大破坏深度，mm；h为巷道高度，mm。

16、进一步地，所述钻孔的内端与上区段顺槽内小煤柱的帮部的水平相距离小于2.5m。

17、进一步地，所述钻孔内装填炸药的长度为钻孔长度的1/3，水泡泥封堵长度为钻孔长度的1/4；钻孔孔口处黄泥封堵长度不小于1500mm。

18、进一步地，在压裂处理时，水压力大于30mpa，持续时间大于等于10分钟。

19、进一步地，对辅运巷的小煤柱的帮部采用锚杆和全长锚固锚索支护时，锚杆长度等于巷道高度，锚杆布置间排距小于800mm，全长锚固锚索长度为锚杆长度的1.4～1.8倍，全长锚固锚索布置在巷道帮部中线上下巷道高度2/3范围之内，全长锚固锚索的间距小于1000mm，全长锚固锚索的排距与锚杆相同间隔布置，全长锚固锚索采用注浆锚固结构，预应力大于200kn。

20、本发明的有益效果是：

21、本发明以分时分区与矿压吻合的方式进行矿压干扰和巷道锚固，这样可以大大缩小煤柱尺寸的情况下安全开采；

22、本发明通过在上区段顺槽内小煤柱的帮部顶角部位上钻孔进行人工干扰，能最大程度减少矿压对辅运巷的破坏作用；

23、本发明对辅运巷的的小煤柱的帮部采用锚杆与全长锚固锚索配合支护，而对上区段顺槽内小煤柱的帮部采用锚网支护，这样能够保证技术和经济的最佳匹配，而且注浆锚索的后注浆施工是根据矿压对巷道的影响决定注浆工艺，避免盲目性并降低成本。

技术特征：

1.一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，步骤2中所述钻孔的倾斜角度＝塌陷角+增加角，所述增加角为8～10度，

3.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，步骤2中各所述钻孔之间的间距为500mm。

4.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，步骤5中的预定距离为50米。

5.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，步骤6中的预定值为150mm。

6.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，对上区段顺槽(15)内小煤柱(13)的帮部采用锚网支护时，锚固深度大于等于db，式中：db为巷道帮部最大破坏深度，mm；h为巷道高度，mm。

7.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，所述钻孔的内端与上区段顺槽(15)内小煤柱(13)的帮部的水平相距离小于2.5m。

8.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，所述钻孔内装填炸药(10)的长度为钻孔长度的1/3，水泡泥(11)封堵长度为钻孔长度的1/4；钻孔孔口处黄泥(12)封堵长度不小于1500mm。

9.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，在压裂处理时，水压力大于30mpa，持续时间大于等于10分钟。

10.根据权利要求1所述的一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，其特征在于，对辅运巷(14)的小煤柱(13)的帮部采用锚杆和全长锚固锚索支护时，锚杆长度等于巷道高度，锚杆布置间排距小于800mm，全长锚固锚索长度为锚杆长度的1.4～1.8倍，全长锚固锚索布置在巷道帮部中线上下巷道高度2/3范围之内，全长锚固锚索的间距小于1000mm，全长锚固锚索的排距与锚杆相同间隔布置，全长锚固锚索采用注浆锚固结构，预应力大于200kn。

技术总结本发明公开了一种留设小煤柱条件下对辅运巷进行保护的方法，包括对上区段顺槽内小煤柱的帮部采用锚网支护，对辅运巷的小煤柱的帮部采用锚杆与全长锚固锚索配合支护；在上区段顺槽内小煤柱的帮部顶角部位上钻孔，钻孔方向为斜向上设置、且偏向辅运巷方向；利用高压水对钻孔进行压裂处理；向钻孔内先装填炸药，然后装填水泡泥，最后在钻孔孔口处用黄泥封堵；在上区段回采期时，超前预定距离将钻孔内的炸药爆破使得相邻两个钻孔之间出现裂缝，并改变围岩的原始状态对矿压产生的阻断作用，减弱围岩矿压向对辅运巷的破坏；本发明通过在上区段顺槽内小煤柱的帮部顶角部位上钻孔进行人工干扰，能最大程度减少矿压对辅运巷的破坏作用。技术研发人员：易瑞强,华军,牟文辉,马龙涛受保护的技术使用者：陕西黄陵二号煤矿有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4