[实用新型]一种煤矿顶煤和夹矸层高位巷道钻孔水压致裂结构

说明书

本实用新型公开了一种煤矿顶煤和夹矸层高位巷道钻孔水压致裂结构,包括煤矿区，所述煤矿区从上往下依次包括有顶煤层、夹矸层和煤层，所述煤矿区的内部设置有回采工作面，且回采工作面的一端设置有采空区，所述煤矿区靠近回采工作面的另一端的两侧分别设置有回风顺槽和进风顺槽，且回风顺槽和进风顺槽之间对夹贯穿设置有高位致裂巷道，所述高位致裂巷道一侧外壁贯穿设置有等距离分布的水压致裂孔。本实用新型采用高位致裂巷道和水压致裂孔来使顶煤层内部产生多条轴向及径向裂缝，破坏了顶煤层的稳定性，而且超前施工、超前致裂弱化坚硬顶煤层，减小悬顶面积，有效的避免了因大面积悬顶突然跨落时而造成的安全生产事故。

技术领域

本实用新型涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种煤矿顶煤和夹矸层高位巷道钻孔水压致裂结构。

背景技术

放顶煤采煤法是在开采厚煤层时，沿煤层的底板或煤层某一厚度范围内的底部布置一个采高2.5－3.5米的采煤工作面，用综合机械化方式进行回采，利用矿山压力的作用或辅以在工作面高位钻孔、松动爆炸等方法，使顶煤层破碎成散体后，使支架后方的放煤窗口放出，并由刮板运输机运出工作面。放顶煤工作面顶煤层以自然垮落为主，如果遇到厚度大且坚硬的顶煤层，势必回采工作面悬顶面积增大，当顶煤层突然大面积跨落时，顶煤层冲击载荷直接作用于支架上，回采工作面的空气被急速压缩，形成飓风或引发矿震现象，易诱发顶板事故，极大影响了矿井安全生产。

目前放顶煤回采工作面治理悬顶面积大的主要方法有深孔预裂爆破法和水压致裂法两种，前者对开切眼顶板进行装药爆破，提前破坏顶板完整性，从而达到缩短悬顶面积的效果，然而爆破实施过程中存在极大的安全隐患，容易造成塌方事故，同时当前的回采工作面都是采用支架来对顶部进行支撑，一旦顶部的重量太重，就会整体塌方，从而导致塌方掩埋之后工人无法躲藏。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种煤矿顶煤和夹矸层高位巷道钻孔水压致裂结构。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种煤矿顶煤和夹矸层高位巷道钻孔水压致裂结构，包括煤矿区，所述煤矿区从上往下依次包括有顶煤层、夹矸层和煤层，所述煤矿区的内部设置有回采工作面，且回采工作面的一端设置有采空区，所述煤矿区靠近回采工作面的另一端的两侧分别设置有回风顺槽和进风顺槽，且回风顺槽和进风顺槽之间对夹贯穿设置有高位致裂巷道，所述高位致裂巷道一侧外壁贯穿设置有等距离分布的水压致裂孔，所述回采工作面顶部内壁设置有顶板，且回采工作面底部内壁设置有底板，所述底板顶部四角均转动连接有支撑杆，且支撑杆顶部均滑动连接有连接杆，位于所述底板同一侧的两个连接杆的中间位置处通过转轴转动连接，且位于所述底板同一侧的两个连接杆之间对夹焊接有弹簧。

优选的，所述回采工作面、采空区、回风顺槽和进风顺槽均位于煤层内，且高位致裂巷道位于回采工作面远离采空区的一端。

优选的，所述高位致裂巷道位于夹矸层的内部，且高位致裂巷道两端向下倾斜分别与回风顺槽和进风顺槽贯穿连接。

优选的，所述水压致裂孔位于高位致裂巷道的顶部四周外壁位置处，且水压致裂孔环绕高位致裂巷道顶部外壁均位于顶煤层内部。

优选的，所述支撑杆与底板之间通过支架转动连接，且连接杆与支撑杆通过滑块滑动连接。

优选的，位于所述底板同一侧的两个连接杆通过转轴交叉连接，且连接杆顶部与顶板底部滑动连接。

本实用新型的有益效果为：

1、采用高位致裂巷道和水压致裂孔来使顶煤层内部产生多条轴向及径向裂缝，破坏了顶煤层的稳定性，而且超前施工、超前致裂弱化坚硬顶煤层，减小悬顶面积，有效的避免了因大面积悬顶突然跨落时而造成的安全生产事故；