[发明专利]一种中厚煤层坚硬顶板工作面末采预裂减压的回撤巷道布置方法

说明书

本发明公开了一种中厚煤层坚硬顶板工作面末采预裂减压的回撤巷道布置方法，工作面推进过程中，在超前支承压力影响范围外掘进主、辅回撤巷道和卸压巷，同时在卸压巷道内完成预裂爆破钻孔、垂直松动爆破钻孔与扇形松动爆破钻孔的施工、装药与爆破，首先利用预裂爆破切断主回撤巷道与后方采空区之间的顶板，然后借助松动爆破对末采段工作面坚硬顶板进行增透弱化，使得工作面回采至主回撤巷道时，工作面液压支架后方的采空区顶板及时垮落卸压，此时工作面悬顶距减小，并且液压支架的支撑性能得到最大限度的利用，从而优化末采时采场应力分布，围岩变形得到有效控制，降低回撤巷道支护成本，改善末采段的安全生产环境，缩短工作面搬家倒面时间。

技术领域

本发明涉及一种煤炭开采技术，尤其涉及一种中厚煤层坚硬顶板工作面末采预裂减压的回撤巷道布置方法，尤其与末采期间回撤巷道维护和缩短搬家倒面时间有关。

背景技术

煤炭开采时，坚硬工作面顶板(尤其是坚硬基本顶)，其垮落困难、不及时，造成工作面及回采巷道矿压显现明显。当工作面进入末采阶段时，工作面推进速度较慢，回撤工作面设备时需要停止回采，此时，工作面及巷道围岩的压力和变形不断累积，给回撤巷道维护提出了很大的考验。

工作面末采目前常用的方法为预掘回撤巷道，待工作面推进至主回撤通道时停止回采，液压支架等设备经主、辅回撤巷道之间的联络巷，从辅回撤巷道撤出。预掘回撤巷道避免了掘巷与回采之间的干扰，但无法控制工作面超前支承压力和基本顶周期来压，往往需要在回采至停采线前，进行停采或降速等压，避免回撤巷道最终位于压力峰值区范围内。

末采等压开采技术调压速度慢，大多依靠经验进行判断，回撤巷道内往往需要布置密集单元/垛式支架，支护成本高，从本质来看，这是由于当前的末采回撤巷道布置方案无法改变末采阶段的工作面顶板结构，被动的支护和调压措施效率低、成本高、效果也不显著。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供了一种中厚煤层坚硬顶板工作面末采预裂减压的回撤巷道布置方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的中厚煤层坚硬顶板工作面回撤巷道布置方法，包括步骤：

A、设计中厚煤层坚硬顶板工作面的进回风巷道以及开切眼，形成工作面的完整巷道系统。

B、工作面开采并持续推进，推进一段距离后，在停采线位置掘进主、辅回撤巷道和卸压巷，并完成2个回撤巷道围岩的锚杆和高预紧力大变形锚索支护；

C、回撤巷道掘进并完成支护后，在不受到工作面超前支承压力影响时，在卸压巷靠近停采线的一侧，沿顶板施工预裂钻孔；

D、在预裂钻孔内安装聚能爆破管、炸药和雷管，爆破后沿设定平面切断巷道顶板岩层；

E、沿卸压巷的顶板中线，垂直向顶板施工松动爆破钻孔；

F、在卸压巷的靠近工作面一侧，沿巷道走向施工扇形松动爆破钻孔，每组扇形松动爆破钻孔包含2个角度不同、高度相同的钻孔；

G、卸压巷内的松动爆破钻孔施工完毕后，从巷道的一侧开始，安装炸药并逐段进行爆破，破坏末采段工作面顶板岩层的整体性，降低顶板岩层的强度；

H、工作面推进至卸压巷时，在卸压巷与主回撤巷道之间联络巷的主回撤巷道侧安装风帘装置，阻止回采时工作面污风经过联络巷流入主回撤巷道，同时增加通风系统的管理难度；

I、工作面采煤机将卸压巷与主回撤巷道之间的煤柱回采完毕后，工作面停止推进，开始工作面采煤机、刮板输送机和液压支架等机械设备的回撤。