[发明专利]一种松软顶板切顶下的沿空留巷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种沿空留巷方法，尤其涉及一种松软顶板切顶下的沿空留巷方法；属于煤炭开采工业领域。

背景技术

随着一次资源煤炭的不断开采，沿空留巷这一已经十分成熟的传统技术，再次成为本领域技术人员不断探索、追求突破和技术创新的热点研究课题。

早期的沿空留巷的方法主要是随工作面回采推进，利用巷旁充填等手段，沿采空区边缘维护保留原回采巷道，从而取消护巷煤柱，作为下区段工作面沿空回采巷道使用。

但是，由于支护墙体将受到两次采动的影响，支护墙体很容易出现裂缝沟通采空区，容易引发火灾、瓦斯爆炸事故，而且墙体维护较困难，构筑支护墙体及护巷成本也比较高，严重制约沿空留巷技术应用及发展。

近年来，随着锚杆支护的发展，顶板切顶成巷技术在沿空留巷领域取得了一定的进展，通过对留巷巷道顶板实施超前预裂，切断巷道顶板与采空区直接顶、基本顶的联系，周期来压作用下沿预裂面垮断，同时用锚索、锚杆、锚网等将直接顶悬吊在基本顶下，阻止直接顶跨落，从而省去充填墙体。

但是，这种沿空留巷方法主要适于坚硬顶板下进行。原因在于，坚硬顶板条件下，切落的顶板主要呈大块状岩石，切落下来的大块状岩石直接填充在采空区，并直接充当巷道的隔离墙体以隔绝采空区。

但是，对于松软顶板条件下的沿空留巷，由于顶板属于松软岩石，切落后的顶板破碎将会很严重，粒径较小的破碎矸石很容易涌进巷道，即使可以用锚网挡住，破碎的矸石空隙容易沟通采空区，威胁矿井的生产。因此，现有技术普遍采用在采空区一侧砌筑或者构筑混凝土充填墙体，一是为了作为巷道的墙体，隔绝采空区；二是，对顶板产生一定的辅助支撑作用。

实际生产过程中，混凝土充填墙体的砌筑或者构筑，一方面是，工程量十分巨大，费时费力，且充填成本居高不下；另一方面是，这种特殊工况条件下的混凝土充填墙体在凝固过程中，易出现墙体裂缝或开裂的问题，检查、维护和维修十分困难；更为重要的是，混凝土初凝强度的发挥需要7天时间，这直接制约了煤炭开采采煤工作面的推进速度，成为制约煤炭生产效率提高的瓶颈。

对于松软顶板下煤层开采中的沿空留巷，如何在确保安全生产的前提下，加快巷道的成形、降低充填成本、提高生产效率，已经成为一个亟待解决的现实问题。

发明内容

本发明的目的是，提供一种松软顶板切顶下的沿空留巷方法，其以可反复利用的活动安装结构的挡杆防漏风装置辅助成巷，替代传统的混凝土充填墙体，其巷道成型速度快、效率高、安全性好、混凝土充填工程量小、成本低等技术特点。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是，一种松软顶板切顶下的沿空留巷方法，其特征在于，采用挡杆防漏风装置辅助成巷，具体步骤如下：

第一步，巷道锚索和锚网支护步骤：

回采巷道掘进时，将锚索打到基本顶上，将直接顶吊在基本顶上，并用锚网维持松软顶板的完整性；

第二步，切缝步骤：

在回采巷道，沿将要形成的采空区一侧的超前工作面施工顶板上钻切缝用孔，并采用聚能爆破预裂技术，在顶板上切缝；

第三步，挡杆防漏风装置安装、切顶成巷步骤：

第一个采煤工作面每向前推进一个进尺，在靠近回采巷道的一侧，紧贴切缝安装一个挡杆防漏风装置；

如此循环，直至第一个采煤工作面回采结束，若干数量的挡杆防漏风装置首尾相连；

在上述第一个采煤工作面的不断向前推进过程中，顶板在采空区的悬露面积增大，在矿山压力作用下，松软顶板将沿切缝自动切落，切落下来的岩石块在挡杆防漏风装置的阻隔下填充在采空区的一侧；

与此同时，在挡杆防漏风装置的另一侧被隔离出一个巷道，作为第二个回采工作面的回采巷道；

当进行第二个工作面回采时，每推进一个进尺，按第一个工作面推进过程中挡杆防漏风装置的安装顺序，依次拆除在前安装的那一个挡杆防漏风装置，并将其安装在第二个工作面的靠近下顺槽回采巷道的一侧，紧贴切缝安装；

如此循环，直至第二个采煤工作面回采结束，若干数量的挡杆防漏风装置首尾相连；

在上述第二个采煤工作面的不断向前推进过程中，顶板在采空区的悬露面积增大，在矿山压力作用下，松软顶板将沿切缝自动切落，切落下来的岩石块在挡杆防漏风装置的阻隔下填充在采空区的一侧；

在上述挡杆防漏风装置的拆除过程中，每拆除一个挡杆防漏风装置时，在挡杆防漏风装置的端头用风布密封；并向被拆除这一个挡杆防漏风装置的一侧裸露出来的岩石块墙面喷射混凝土浆，将岩石块墙面胶结成一体、进行缝隙封堵、密封，以防止采空区漏风；