CN108316925B - 一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法 - Google Patents
一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108316925B CN108316925B CN201810335440.0A CN201810335440A CN108316925B CN 108316925 B CN108316925 B CN 108316925B CN 201810335440 A CN201810335440 A CN 201810335440A CN 108316925 B CN108316925 B CN 108316925B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- roof
- working face
- roadway
- coal
- top plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 55
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 20
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 8
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004080 punching Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 5
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 4
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21C—MINING OR QUARRYING
- E21C41/00—Methods of underground or surface mining; Layouts therefor
- E21C41/16—Methods of underground mining; Layouts therefor
- E21C41/18—Methods of underground mining; Layouts therefor for brown or hard coal
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D15/00—Props; Chocks, e.g. made of flexible containers filled with backfilling material
- E21D15/50—Component parts or details of props
- E21D15/54—Details of the ends of props
- E21D15/55—Details of the ends of props of prop heads or feet
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21D—SHAFTS; TUNNELS; GALLERIES; LARGE UNDERGROUND CHAMBERS
- E21D20/00—Setting anchoring-bolts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Geology (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Devices Affording Protection Of Roads Or Walls For Sound Insulation (AREA)
Abstract
本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法。采用单独打眼的方法削弱顶板强度，使顶板整齐的沿采空区垮落，达到保留巷道的目的，施工简单，成本低。随着工作面煤炭的开采，工作面顶板与运输巷道顶板的直接顶岩层在钻孔切割和矿山压力作用下被切断，工作面顶板的岩层沿着钻孔切割形成的裂缝垮落下来，而巷道顶板由于锚网索支护没有垮落，这样这条运输巷道就保留下来，可以作为下一个工作面的回风巷道。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法。
背景技术
目前煤矿开采中采煤方法以长壁工作面采煤方法为主，工作面两侧至少各开挖一条巷道，运输巷道和回风巷道，随着工作面煤炭的开采，后面成为采空区，采空区顶板的岩层垮落，采空区两侧的巷道随之报废。这个工作面的煤炭开采完后，开采另一个工作面，开采程序和上面类似，工作面两侧首先各掘一条巷道。当条件合适的条件下也可以采用另外一种巷道布置方法，也就是沿空留巷，也就是当一个采煤工作面回采时采用特殊方法把一条运输巷道保留下来，作为另一个采煤工作面的回风巷道，这样下一个采煤工作面巷道布置时只需要开挖一条运输巷就可以了，这种方法减少了采煤工作面巷道掘进工作量，工作面之间的煤炭能全部开采出来，提高了煤炭资源回收率。
根据调研资料分析目前采用的沿空留巷方法总体有两大类，一类是***切顶，巷道锚网索支护，也就是留巷靠近工作面的煤壁侧顶板打眼***，保障采空区顶板岩层垮落，采用锚网索对巷道进行支护保证巷道顶板不垮落；另一类是随着工作面煤炭的开采，对巷道采空区一侧进行填充形成一道人工砌筑的墙，保证巷道顶板不垮落。以上方法施工成本较高，采用******，具有一定风险。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的是提供一种在煤层直接顶较厚强度小的条件下，采用单独钻孔断顶的简易沿空留巷方法，能大大降低沿空留巷的成本，并能保证巷道安全。
本发明的方法适合煤层厚度小于6m，巷道高度3.4m，煤层顶部的直接顶厚度大于煤层厚度，并且直接顶岩层的单轴抗压强度小于30MPa的条件。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法，包括以下步骤：
（1）在采煤工作面两侧各开挖一条巷道，两侧的巷道分别为运输巷道和回风巷道，运输巷道和回风巷道均采用锚网索支护；
（2）运输巷道靠近采煤工作面煤壁侧超前20m向顶板垂直打钻孔，钻孔直径42mm，钻孔深度大于6m，钻孔间距小于400mm；运输巷道靠近采空区一侧采用采用支柱进行支护，柱距0.6m；
（3）采煤工作面的煤炭开采过程中，顶板垮落，工作面顶板与运输巷道顶板的直接顶岩层在钻孔和矿山压力作用下被切断，工作面顶板的岩层沿着钻孔处形成的裂缝垮落下来，而运输巷道顶板由于锚网索支护没有垮落，保留下来成为另一个工作面的回风巷道。
所述步骤（1）中的运输巷道和回风巷道均采用锚网索支护，锚索长度8m（锚索长度大于直接顶的厚度），锚索间距1.8m，锚索排距0.8m，锚杆长度2.2m，锚杆间距0.6m，锚杆排距0.8m。
所述支柱由两段36U型钢搭接而成，两段U型钢由3个卡兰卡紧，减振柱帽中橡胶板的作用是减缓顶板突然下沉产生的动力对支柱的冲击。支柱的上方设置有减振柱帽，支柱的下方设置有钢板底座；减振柱帽是长×宽为200mm×200mm，厚10mm的钢板和长×宽为200mm×200mm，厚10mm的橡胶板由强力胶粘接而成，当顶板压力大时可发生一定滑移，释放顶板压力。
所述支柱上设置有三个挂钩，挂钩是由长200mm，宽50mm厚5mm的薄钢板经弯曲后焊接在支柱上，用来悬挂井下的电缆。
随着工作面煤炭的开采，工作面顶板与运输巷道顶板的直接顶岩层在钻孔切割和矿山压力作用下被切断，工作面顶板的岩层沿着钻孔切割形成的裂缝垮落下来，而巷道顶板由于锚网索支护没有垮落，这样这条运输巷道就保留下来，可以作为下一个工作面的回风巷道。为了防止冒落的石块进入巷道，支柱上绑扎上金属网。
目前采用的沿空留巷大都是采用钻孔后向孔内放***，在******作用下使顶板垮落下来，达到留巷的目的。本发明的优点是采用单独打眼的方法削弱顶板强度，使顶板整齐的沿采空区垮落，达到保留巷道的目的，施工简单，成本低。这种方法只有在顶板岩层强度、厚度都满足适应条件时才可以应用。
附图说明
图1为沿空留巷工作面布置示平面意图；
图2为图1中A部分的局部放大图；
图3为采煤工作面回采前钻孔断顶剖面示意图，即Ⅰ—Ⅰ剖面图；
图4为采煤工作面回采后钻孔断顶留巷剖面示意图，即Ⅱ—Ⅱ剖面图；
图5为支柱结构示意图。
图中，1—回风巷道；2—运输巷道；3—采煤工作面；4—钻孔；5—采空区；6—煤层；7—支柱；8—防震柱帽；9—钢板底座；10—卡兰；11—挂钩；12—U型钢；13—锚索；14—锚杆；15—直接顶；16—底板，17—老顶；18—留巷后成为下一个工作面的回风巷道（原运输巷道2）。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。
实施例1
如图1－5所示，一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法，包括以下步骤：
（1）在采煤工作面两侧各开挖一条巷道，两侧的巷道分别为运输巷道2和回风巷道1，运输巷道2和回风巷道1均采用锚网索支护，锚索13长度8m，锚索间距1.8m，锚索排距0.8m，锚杆14长度2.2m，锚杆间距0.6m，锚杆排距0.8m；
（2）运输巷道2靠近采煤工作面煤壁侧超前20m向顶板垂直打钻孔4，钻孔直径42mm，钻孔深度大于6m，钻孔间距小于400mm；运输巷道2靠近采空区5一侧采用采用支柱7进行支护，柱距0.6m；
（3）采煤工作面的煤炭开采过程中，顶板垮落，采煤工作面顶板与运输巷道顶板的直接顶岩层在钻孔切割和矿山压力作用下被切断，工作面顶板的岩层沿着钻孔切割形成的裂缝垮落下来，而运输巷道顶板由于锚网索支护没有垮落，保留下来成为另一个工作面的回风巷道18。
所述支柱由两段36U型钢12搭接而成，两段U型钢12由3个卡兰10卡紧，减振柱帽8中橡胶板的作用是减缓顶板突然下沉产生的动力对支柱7的冲击。支柱的上方设置有减振柱帽8，支柱的下方设置有钢板底座9；减振柱帽8是长×宽为200mm×200mm，厚10mm的钢板和长×宽为200mm×200mm，厚10mm的橡胶板由强力胶粘接而成，当顶板压力大时可发生一定滑移，释放顶板压力。
所述支柱上设置有三个挂钩11，挂钩11是由长200mm，宽50mm厚5mm的薄钢板经弯曲后焊接在支柱上，用来悬挂井下的电缆。
随着工作面煤炭的开采，工作面顶板与运输巷道顶板的直接顶岩层在钻孔切割和矿山压力作用下被切断，工作面顶板的岩层沿着钻孔切割形成的裂缝垮落下来，而巷道顶板由于锚网索支护没有垮落，这样这条运输巷道就保留下来，可以作为下一个工作面的回风巷道。为了防止冒落的石块进入巷道，支柱上绑扎上金属网。
该方法适合煤层厚度小于6m，煤层顶部的直接顶厚度大于煤层厚度，并且直接顶岩层的单轴抗压强度小于30MPa的条件。
尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，在不背离本发明的精神和范围的情况下可以作出许多其它的更改和修改，比如本发明中也可以选择保留原工作面的回风巷道作为另一工作面的运输巷道。
Claims (1)
1.一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法，法适合煤层厚度小于6m，煤层顶部的直接顶厚度大于煤层厚度，并且直接顶岩层的单轴抗压强度小于30MPa的条件,其特征在于包括以下步骤：
（1）在采煤工作面两侧各开挖一条巷道，两侧的巷道分别为运输巷道和回风巷道，运输巷道和回风巷道均采用锚网索支护；运输巷道和回风巷道均采用锚网索支护，锚索长度8m，锚索间距1.8m，锚索排距0.8m，锚杆长度2 .2m，锚杆间距0 .6m，锚杆排距0.8m；
（2）回风巷道或运输巷道靠近采煤工作面煤壁侧超前20m向顶板垂直打钻孔，钻孔直径42mm，钻孔深度大于6m，钻孔间距小于400mm；回风巷道或运输巷道靠近采空区一侧采用支柱进行支护，柱距0.6m；所述支柱由两段36U型钢搭接而成，两段U型钢由3个卡兰卡紧，支柱的上方设置有减振柱帽，支柱的下方设置有钢板底座；减振柱帽是长×宽为200mm×200mm，厚10mm的钢板和长×宽为200mm×200mm，厚10mm的橡胶板由强力胶粘接而成；支柱上设置有三个挂钩，挂钩是由长200mm，宽50mm厚5mm的薄钢板经弯曲后焊接在支柱上，用来悬挂井下的电缆；
（3）采煤工作面的煤炭开采过程中，顶板垮落，工作面顶板与回风巷道或运输巷道顶板的直接顶岩层在钻孔和矿山压力作用下被切断，工作面顶板的岩层沿着钻孔处形成的裂缝垮落下来，而回风巷道或运输巷道顶板由于锚网索支护没有垮落，保留下来成为另一个工作面的运输巷道或回风巷道。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810335440.0A CN108316925B (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810335440.0A CN108316925B (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108316925A CN108316925A (zh) | 2018-07-24 |
| CN108316925B true CN108316925B (zh) | 2023-12-12 |
Family
ID=62896961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810335440.0A Active CN108316925B (zh) | 2018-04-16 | 2018-04-16 | 一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108316925B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109403973A (zh) * | 2018-09-26 | 2019-03-01 | 四川省煤炭产业集团有限责任公司 | 一种柔性掩护支架沿空留巷方法 |
| CN109538210A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-03-29 | 仝矿伟 | 一种高瓦斯三软极不稳定煤层综放工作面沿空留巷方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101509395A (zh) * | 2009-03-16 | 2009-08-19 | 太原理工大学 | 一种控制放顶护巷方法 |
| CN103233740A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-08-07 | 中国矿业大学(北京) | 一种近距离薄煤层切顶成巷无煤柱开采方法 |
| CN104405392A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-03-11 | 河南理工大学 | 三软厚煤层巷道托顶留底锚网索主动支护综放开采方法 |
| CN104929666A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-23 | 中国矿业大学 | 一种软弱顶板断顶沿空留巷方法 |
| CN105003288A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-10-28 | 河北煤炭科学研究院 | 一种中厚煤层沿空留巷的方法和支护*** |
| CN107165664A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-15 | 河南理工大学 | 一种倾斜厚煤层沿顶掘进超高回采巷道切顶留巷方法 |
| CN107191208A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-22 | 永城煤电控股集团有限公司 | 沿空留巷巷旁柔性支护体与巷内刚性支护体联合支护方法 |
-
2018
- 2018-04-16 CN CN201810335440.0A patent/CN108316925B/zh active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101509395A (zh) * | 2009-03-16 | 2009-08-19 | 太原理工大学 | 一种控制放顶护巷方法 |
| CN103233740A (zh) * | 2013-04-22 | 2013-08-07 | 中国矿业大学(北京) | 一种近距离薄煤层切顶成巷无煤柱开采方法 |
| CN104405392A (zh) * | 2014-10-16 | 2015-03-11 | 河南理工大学 | 三软厚煤层巷道托顶留底锚网索主动支护综放开采方法 |
| CN104929666A (zh) * | 2015-04-30 | 2015-09-23 | 中国矿业大学 | 一种软弱顶板断顶沿空留巷方法 |
| CN105003288A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-10-28 | 河北煤炭科学研究院 | 一种中厚煤层沿空留巷的方法和支护*** |
| CN107191208A (zh) * | 2017-06-26 | 2017-09-22 | 永城煤电控股集团有限公司 | 沿空留巷巷旁柔性支护体与巷内刚性支护体联合支护方法 |
| CN107165664A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-15 | 河南理工大学 | 一种倾斜厚煤层沿顶掘进超高回采巷道切顶留巷方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108316925A (zh) | 2018-07-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102536239B (zh) | 一种长壁工作面无煤柱开采方法 | |
| CN104763432B (zh) | 一种高应力巷道围岩卸压控制大变形的方法 | |
| CN110318761B (zh) | 一种控制巷道变形的施工方法 | |
| Zhang et al. | An innovative non-pillar coal-mining technology with automatically formed entry: a case study | |
| EA037982B1 (ru) | Способ бесцеликовой разработки с самосохраняющейся подготовительной выработкой без проходки подготовительной выработки на участке горных работ | |
| CN103557000B (zh) | 利用抽帮充填防治沿空巷道冲击地压的方法 | |
| CN102587915A (zh) | 人工假顶下诱导崩落采矿方法 | |
| CN103216244B (zh) | 巷道软弱顶板锚固梁-拱组合结构支护***及支护方法 | |
| CN102704965B (zh) | 一种防止剧烈采动影响巷道顶板垮冒方法 | |
| CN111535817A (zh) | 一种工作面双巷掘进小煤柱加固施工方法 | |
| CN104612729B (zh) | 一种用于沿空巷道顶板的非对称锚梁结构及其支护方法 | |
| CN103806917B (zh) | 一种竖向条带巷道掘进方法 | |
| CN110966002B (zh) | 一种基于密集钻孔的切顶卸压方法 | |
| CN102418525B (zh) | 软煤层长壁大采高综合机械化采煤末采方法 | |
| AU2015387618A1 (en) | Method for fracturing filler wall left behind in adjacent coal-mining face | |
| CN108316925B (zh) | 一种三软煤层厚直接顶工作面钻孔断顶简易沿空留巷方法 | |
| CN109973114A (zh) | 深部无巷旁充填沿空留巷围岩综合控制方法 | |
| CN112922598A (zh) | 一种通过切顶卸压减小沿空掘巷顶板压力的方法 | |
| Xingen et al. | Study and application of roof cutting pressure releasing technology in retracement channel roof of Halagou 12201 working face | |
| CN204532363U (zh) | 巷道的组合拱支护装置 | |
| CN111271061A (zh) | 一种综采末采撤架方法 | |
| CN113605893A (zh) | 一种预充填完全沿空掘巷围岩控制方法 | |
| CN104790991A (zh) | 一种回采巷道围岩强长顶锚固技术 | |
| CN113622916B (zh) | 一种采场点柱支护加固及回收方法 | |
| CN103541711B (zh) | 采煤工作面端头悬顶小孔径水力致裂控制方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |