[发明专利]一种预防破碎顶板冒顶的方法

说明书

本发明提供一种预防破碎顶板冒顶的方法，涉及煤层开采技术领域。预防破碎顶板冒顶的方法包括以下步骤：根据工作面的类型确定定向钻机的安装位置；根据煤层厚度和定向钻机的高度确定长钻孔的开孔位置，并根据开孔位置确定长钻孔的钻孔参数。根据开孔位置和钻孔参数向破碎顶板开设沿水平方向延伸的长钻孔。通过向破碎顶板开设沿水平方向延伸的长钻孔，可实现长距离和一次性加固破碎顶板，有效解决了因为加固顶板范围小以及距离短需在工作面频繁施工，进而影响正常采掘活动的问题；采用上述加固方式既能够增强破碎岩体的岩性，改善破碎顶板的整体性，避免综采工作面和综掘工作面发生冒顶事故，又提高综采工作面和综掘工作面的推进速度。

技术领域

本发明涉及煤层开采技术领域，尤其涉及一种预防破碎顶板冒顶的方法。

背景技术

位于综采工作面和综掘工作面的破碎顶板，由于矿压大、岩石强度低、整体性差，在回采和掘进过程中极不稳定，易发生冒顶事故。现有技术在工作面煤壁前的破碎顶板上施工倾斜钻孔，注浆加固破碎顶板。现有技术中倾斜钻孔与破碎顶板接触面小，只能加固钻孔周边区域，加固区域小；施工钻孔个数多，施工次数多，工程量大，降低综采工作面和综掘工作面的推进速度。此外，由于钻孔和注浆工作与综采工作面的生产工作存在交叉，钻孔和注浆工作会降低综采工作面的生产效率。

发明内容

本发明提供一种预防破碎顶板冒顶的方法，用以解决现有技术中倾斜钻孔加固破碎顶板降低综采工作面和综掘工作面推进速度的缺陷，实现既不降低综采工作面和综掘工作面的推进速度，又能加固破碎顶板，预防冒顶事故发生。

本发明提供一种预防破碎顶板冒顶的方法，包括以下步骤：

根据工作面的类型确定定向钻机的安装位置；其中，对于综采工作面，所述定向钻机布置于顺槽的采帮侧；对于综掘工作面，所述定向钻机布置于掘进开口处；

根据煤层厚度和所述定向钻机的高度确定长钻孔的开孔位置，并根据所述开孔位置确定所述长钻孔的钻孔参数；

根据所述开孔位置和所述钻孔参数向破碎顶板开设沿水平方向延伸的所述长钻孔；其中，对于所述综采工作面，多个所述长钻孔沿垂直于所述综采工作面的方向间隔布置；对于所述综掘工作面，多个所述长钻孔沿平行于所述综采工作面的方向间隔布置；

通过所述定向钻机将钢花管的第一端插设于所述长钻孔内；

通过注浆设备向所述钢花管内注入水泥浆，以使所述钢花管内的所述水泥浆通过所述钢花管的通孔流入到所述长钻孔内。

根据本发明实施例提供的一种预防破碎顶板冒顶的方法，所述注浆设备包括注浆设备本体，所述注浆设备本体通过阀门与所述钢花管的第二端连通；所述通过注浆设备向所述钢花管内注入水泥浆的步骤包括以下步骤：

所述注浆设备本体以预定流量向所述钢花管内注浆，并获取所述钢花管内部的实时压力；

当所述实时压力大于或等于第一预设压力值时控制所述注浆设备本体停止注浆，并关闭所述阀门。

根据本发明实施例提供的一种预防破碎顶板冒顶的方法，所述注浆设备包括注浆设备本体和注浆管，所述注浆管的第一端插设于所述钢花管内，所述注浆管的第二端与所述注浆设备本体连通；所述通过注浆设备向所述钢花管内注入水泥浆的步骤包括以下步骤：

所述注浆设备本体通过所述注浆管以预定流量向所述钢花管的第一端进行注浆；

驱动所述注浆管以预定速度向所述钢花管的第二端移动；

当所述注浆管移动至所述钢花管的第二端时，控制所述注浆设备本体停止注浆。

根据本发明实施例提供的一种预防破碎顶板冒顶的方法，所述注浆管的外周面套设有环形封堵件，所述环形封堵件与所述钢花管的内壁贴合。