[发明专利]一种窄煤柱沿空煤巷矿压逆增控制的支护方法

说明书

本发明公开了一种窄煤柱沿空煤巷矿压逆增控制的支护方法，包括：进行沿空煤巷掘进时，边掘进边同时对巷道顶板、实体煤侧巷帮和煤柱侧巷帮进行支护：每掘进第一距离在巷道顶板、实体煤侧巷帮和煤柱侧巷帮均匀布置锚杆结构，并边掘进边分别在巷道顶板、实体煤侧巷帮和煤柱侧巷帮的两相邻锚杆结构之间布置锚索结构，使偏实体煤侧巷道顶板上布置的锚索密度大于偏煤柱侧巷道顶板，并使实体煤侧巷帮布置的锚索密度大于煤柱侧巷帮布置的锚索密度。本发明能够主动有效控制实体煤侧变形，并兼顾控制煤柱侧变形，实现沿空掘巷的长期安全支护。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，尤其涉及一种窄煤柱沿空煤巷矿压逆增控制的支护方法。

背景技术

我国西北部矿区具有厚煤层尤其是特厚煤层的天然禀赋，因此长推进度和大开采强度工作面成为许多矿区资源开采的主流。为最大程度提高采出率、延长矿井服务年限、缩短采掘准备时间，采煤工作面通常采用沿空掘巷方式。现场工程实践表明沿空掘巷由于巷道两侧采动程度、围岩性质差异性，矿山压力显现沿巷道中心轴两侧表现出明显的不对称性。

矿山压力显现不对称性在窄煤柱沿空掘巷情况下尤为明显。矿压显现不对称性现象主要受基本顶断裂及围岩原生性质的影响。工程实践表明煤柱侧的矿压显现与实体煤侧相比更为明显，即煤柱侧基本顶更易发生离层、扩容乃至垮落破坏等现象。因此，已有研究根据“煤柱侧的矿压显现更为明显”的矿压显现不对称性提出了不对称性控制策略，即通过增大支护密度、增强煤柱侧顶板强度的方法实现煤柱侧变形的有效控制。

但是，当基本顶断裂位置位于实体煤帮内侧时，加之实体煤帮比较破碎，势必造成实体煤侧矿压显现更为严重。我们将基本顶断裂位置位于实体煤帮内侧进而造成实体煤侧矿压显现严重的现象称为沿空掘巷矿压逆增现象。目前，针对存在沿空掘巷矿压逆增现象的情况下，大多工程仍然采取靠煤柱侧重点加强支护的不对性策略，虽有效控制了煤柱侧围岩变形，但实体煤侧围岩变形难以控制，给巷道长期维护带来了很大困扰。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种窄煤柱沿空煤巷矿压逆增控制的支护方法，能够主动有效控制实体煤侧变形，并兼顾控制煤柱侧变形，实现沿空掘巷的长期安全支护。

为了实现本发明的上述目的，提供以下技术方案：

一种窄煤柱沿空煤巷矿压逆增控制的支护方法，包括：进行沿空煤巷掘进时，边掘进边对巷道顶板进行支护：每掘进第一距离在所述巷道顶板上布置第一钢筋梯子梁锚杆系统，并沿巷道同一跨度方向在巷道顶板上间隔布置第一槽钢锚索系统和第一单体锚索，沿巷道另一跨度方向在巷道顶板上布置第二槽钢锚索系统，使得第一槽钢锚索系统、第一单体锚索与第二槽钢锚索系统分别在两相邻第一钢筋梯子梁锚杆系统之间交替布置；对巷道顶板支护的同时，对实体煤侧巷帮进行支护：每掘进至与所述第一钢筋梯子梁锚杆系统对应位置时，在实体煤侧巷帮布置多根第二锚杆；每掘进至与所述第一槽钢锚索系统和第一单体锚索对应位置时，在实体煤侧巷帮布置至少三根第二单体锚索；每掘进至与所述第二槽钢锚索系统对应位置时，在实体煤侧巷帮布置至少两根第三单体锚索，使第三单体锚索与第二单体锚索沿巷道长度方向错位布置；对巷道顶板进行支护的同时，对煤柱侧巷帮进行支护：每掘进至与所述第一钢筋梯子梁锚杆系统对应位置时，在煤柱侧巷帮布置与第二锚杆数量相同的多根第三锚杆；每掘进至与所述第一槽钢锚索系统和第一单体锚索对应位置时，在煤柱侧巷帮布置一根第四单体锚索；每掘进至与所述第二槽钢锚索系统对应位置时，在煤柱侧巷帮布置一根第五单体锚索，使第五单体锚索与第四单体锚索沿巷道长度方向错位布置；其中，所述第一槽钢锚索系统靠近实体煤侧布置，所述第一单体锚索靠近煤柱侧布置；其中，所述第五单体锚索的数量少于第三单体锚索，所述第四单体锚索的数量少于第二单体锚索。