[发明专利]一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法

说明书

本发明公开了一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法，包括以下步骤：步骤一、在预留巷道靠近采空区的一侧通过锚索对预留巷道的顶板进行加固，锚索加固施工超前开采工作面完成；步骤二、在预留巷道靠近采空区的一侧钻切缝孔并形成预裂切缝，钻切缝孔施工超前开采工作面完成；步骤三、退锚施工，退锚施工超前开采工作面完成；步骤四、对预留巷道进行临时加强支护和挡矸支护；步骤五、采空区的顶板垮落，形成沿空留巷，沿空留巷稳定后，撤回步骤四中的临时加强支护。本发明通过钻切缝孔，代替原有沿空留巷中的爆破切顶环节，使沿空留巷过程更加安全；同时节约了炸药使用量，降低了沿空留巷成本，改善了工作环境，确保了沿空留巷工艺的安全进行。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，尤其是涉及一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法。

背景技术

沿空留巷技术的日益成熟使矿井高效生产和节约成本的目标得以实现。然而，由于切顶过程中存在爆破环节，在井下有限空间中实施爆破作用，危险性大，爆破作用产生大量煤尘，不仅不利于作业人员的健康，同时也恶化了作业环境，且井下存在瓦斯等可燃性气体，爆破工艺在一定程度上对矿井的安全生产产生巨大威胁。

我国有大量赋存于“三软”地质条件下的煤炭资源，这些煤层的顶板一般为Ⅰ，Ⅱ类不稳定顶板，直接顶顶板岩层裂隙发育、破碎，抗压强度指数很低或为软顶煤，基本上是一旦失去支撑很快就冒顶，若不能支护刚裸露的顶板或顶煤，梁端会冒顶；目前对于这种地质的煤矿开采依然采用传统的爆破切顶留巷，危险性大，污染严重。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法，其方法通过钻切缝孔，代替原有沿空留巷中的爆破切顶环节，使沿空留巷过程更加安全；同时节约了炸药使用量，降低了沿空留巷成本，改善了工作环境，确保了沿空留巷工艺的安全进行。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在预留巷道靠近采空区的一侧的顶板上设置锚索，由锚索对预留巷道的顶板进行加固，锚索加固施工超前开采工作面50m～80m完成；

步骤二、在预留巷道靠近采空区的一侧沿预留巷道走向钻多个切缝孔，多个所述切缝孔共同形成预裂切缝，钻切缝孔施工超前开采工作面50m～80m完成；

步骤三、在预留巷道靠近采空区的一侧的正帮外侧退锚施工，退锚施工超前开采工作面30m～50m完成；

步骤四、随着开采工作面的推进，及时对预留巷道进行临时加强支护和挡矸支护；

步骤五、随着开采工作面的推进，采空区的顶板垮落，形成沿空留巷，沿空留巷稳定后，撤回步骤四中所述的临时加强支护。

上述的一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法，其特征在于：步骤一中所述锚索的数量为多个，多个所述锚索沿预留巷道靠近采空区的一侧的顶板上均匀设置，多个所述切缝孔(4)的连线与锚索(1)之间的距离为0.8m～1m。

上述的一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法，其特征在于：步骤二中所述的多个切缝孔均匀布设，相邻两个所述切缝孔之间的距离为0.3m～0.5m。

上述的一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法，其特征在于：步骤二中所述切缝孔的深度为H_F，H_F由煤层开采高度H_C、顶板下沉量ΔH₁、底臌量ΔH₂和碎胀系数K通过公式计算得出，所述切缝孔为向采空区侧倾斜的倾斜孔，所述切缝孔的中心线与竖直面之间的夹角α为10°～20°。