冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法技术

本发明专利技术提供了一种冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法，包括将原开拓巷道设计宽度增大预设数值得到计划开拓巷道宽度，将原巷间煤柱设计宽度减小至预设数值宽度。掘进计划开拓巷道宽度的第一宽掘开拓巷道，在第一宽掘开拓巷道中任一侧构筑预设数值宽度的第一充填体。沿第一充填体掘进计划开拓巷道宽度的第二宽掘开拓巷道，在第二宽掘开拓巷道中临近第一充填体的一侧构筑第二充填体。沿第一宽掘开拓巷道远离第一充填体一侧或第二宽掘开拓巷道远离第二充填体一侧掘进第三宽掘开拓巷道且在开拓巷道间留设宽度为预设数值的巷间小煤柱，在第三宽掘开拓巷道中临近巷间小煤柱侧构筑第三充填体。从而降低了冲击地压煤层开拓巷道巷间煤柱的支承压力。

Anti scour method for wide and narrow roadway in coal seam with rockburst

【技术实现步骤摘要】
冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法
本专利技术涉及煤矿安全开采
，特别是一种冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法。
技术介绍
冲击地压是一种严重的煤岩动力灾害，近年来西部矿区涌现出许多具有特大生产能力的现代化矿井发生冲击地压的事故，其中不同常规的是这些矿井开拓巷道常常发生冲击。开拓巷道不同于回采巷道，开拓巷道是矿井生产的核心枢纽，具有服务时限长、支护与维护成本高的特点，因此一旦开拓巷道出现大变形或冲击地压事故，对整个矿井生产影响十分巨大。通过对此类事故原因进行分析，发现这类矿井的煤层开拓巷道布置特点较一致：主运、辅运和回风大巷布置在煤层中，且为保证巷道使用年限和防止漏风一般留设50m左右的巷间宽煤柱，但是此类布置方式同时带来严重的负面影响，主要表现为巷间宽煤柱中双峰支承压力水平高，且支承压力峰值分别位于巷间宽煤柱外侧临近巷帮位置，从而导致开拓巷道临近煤柱侧变形大且维护困难。此外，支承压力区更容易与外界动载荷叠加诱发冲击地压事故，因此具有极大的风险和隐患。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法，能够显著降低冲击地压煤层开拓巷道巷间煤柱的支承压力，解决巷间宽煤柱布置形式下开拓巷道临近煤柱侧大变形问题并降低冲击地压发生风险，同时显著提高矿井资源回收率。根据本专利技术实施例的一方面，提供了一种冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法，包括：获取与当前开采布置形式相同开采布置形式下的原开拓巷道设计宽度和原巷间煤柱设计宽度，将所述原开拓巷道设计宽度增大预设数值得到计划开拓巷道宽度，将所述原巷间煤柱设计宽度减小至所述预设数值宽度；在开拓巷道掘进过程中，掘进所述计划开拓巷道宽度的第一宽掘开拓巷道，在所述第一宽掘开拓巷道靠近任一巷帮侧构筑所述预设数值宽度的第一充填体；沿所述第一充填体掘进所述计划开拓巷道宽度的第二宽掘开拓巷道，在所述第二宽掘开拓巷道中临近所述第一充填体的一侧构筑所述预设数值宽度的第二充填体；沿所述第一宽掘开拓巷道远离第一充填体一侧或所述第二宽掘开拓巷道远离第二充填体一侧掘进所述计划开拓巷道宽度的第三宽掘开拓巷道且在开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱，在所述第三宽掘开拓巷道中临近所述巷间小煤柱侧构筑所述预设数值宽度的第三充填体。可选地，还包括：依据所述第三宽掘开拓巷道掘进方式掘进其他多条宽掘开拓巷道且在宽掘开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱，在其他宽掘开拓巷道中临近巷间小煤柱侧构筑所述预设数值宽度的充填体。可选地，所述预设数值的范围为所述原开拓巷道设计宽度的0.4～0.6倍的数值范围。可选地，所述充填体的构筑过程包括：在相应的宽掘开拓巷道中待构筑充填体的位置留设所述预设数值宽度的巷道充填区；对所述巷道充填区进行充填构筑形成充填体。可选地，对所述巷道充填区进行充填构筑形成充填体，包括：在掘进工作面掘进至预设距离后，对所述巷道充填区开始充填；保持所述充填区充填施工进度滞后所述掘进工作面掘进进度所述预设距离，以构筑形成充填体。可选地，对所述巷道充填区进行充填构筑形成充填体，包括：采用高水材料对所述巷道充填区进行充填构筑形成充填体，并使所述充填体与所在宽掘开拓巷道的顶板相接。可选地，当前掘进的宽掘开拓巷道的掘进工作面与相邻宽掘开拓巷道的掘进工作面保持指定滞后错距，所述指定滞后错距与当前开采布置形式相同开采布置形式下的原巷道滞后错距相等。根据本专利技术实施例的另一方面，还提供了一种冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法，包括：获取与当前开采布置形式相同开采布置形式下的原开拓巷道设计宽度和原巷间煤柱设计宽度，将所述原开拓巷道设计宽度增大预设数值得到计划开拓巷道宽度，将所述原巷间煤柱设计宽度减小至所述预设数值宽度；在开拓巷道掘进过程中，掘进所述计划开拓巷道宽度的第一宽掘开拓巷道，在所述第一宽掘开拓巷道靠近任一巷帮侧构筑所述预设数值宽度的第一充填体；自所述第一充填体预留计划开拓巷道宽度和预设数值宽度之和的间距位置掘进所述计划开拓巷道宽度的第二宽掘开拓巷道，在所述第二宽掘开拓巷道中靠近所述第一充填体一侧构筑所述预设数值宽度的第二充填体；在第一、第二宽掘开拓巷道间掘进所述计划开拓巷道宽度的第三宽掘开拓巷道，且在第一、第三宽掘开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱或在第二、第三宽掘开拓巷道间留设所述巷间小煤柱，并在所述第三宽掘开拓巷道中远离巷间小煤柱一侧构筑所述预设数值宽度的第三充填体。可选地，还包括：沿所述第一宽掘开拓巷道远离第一充填体一侧或所述第二宽掘开拓巷道远离第二充填体一侧掘进所述计划开拓巷道宽度的第四宽掘开拓巷道且在开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱，在所述第四宽掘开拓巷道中临近所述巷间小煤柱侧构筑所述预设数值宽度的第四充填体。可选地，还包括：依据所述第四宽掘开拓巷道掘进方式掘进其他多条宽掘开拓巷道且在宽掘开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱，在其他宽掘开拓巷道中临近巷间小煤柱侧构筑所述预设数值宽度的充填体。本专利技术实施例通过合理的增大煤层开拓巷道的宽度，减小煤柱宽度，并在煤层开拓巷道中构筑充填体，使得巷间煤柱上方支承压力向开拓巷道两侧实体煤深部转移，显著降低了冲击地压煤层开拓巷道巷间煤柱的支承压力，有效减弱了开拓巷道临近煤柱侧的大变形和冲击地压的风险。进一步地，通过大幅减小巷间煤柱的留设宽度，还可以显著提高矿井资源的回收率。并且，充填体较留设煤柱承载力低，让压效果好，具有更好的均质性和完整性，更利于开拓巷道和联络巷的日常维护。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本专利技术的上述以及其他目的、优点和特征。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本专利技术的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1示出了目前煤矿开采中的煤层开拓巷道和巷间宽煤柱布置形式的俯视图；图2示出了图1中煤层开拓巷道和巷间宽煤柱布置形式的主视图和对应位置的支承压力曲线的示意图；图3示出了根据本专利技术一实施例的冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法的流程示意图；图4示出了根据本专利技术另一实施例的冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法的流程示意图；图5示出了根据本专利技术一实施例的煤层宽掘开拓巷道和巷间小煤柱及充填体布置形式的主视图；图6示出了图5中宽掘开拓巷道和巷间小煤柱及充填体布置形式的主视图和对应位置的支承压力曲线的示意图；附图1-2、5-6中，1：开拓回风巷道；2：开拓主运巷道；3：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法，其特征在于，包括：/n获取与当前开采布置形式相同开采布置形式下的原开拓巷道设计宽度和原巷间煤柱设计宽度，将所述原开拓巷道设计宽度增大预设数值得到计划开拓巷道宽度，将所述原巷间煤柱设计宽度减小至所述预设数值宽度；/n在开拓巷道掘进过程中，掘进所述计划开拓巷道宽度的第一宽掘开拓巷道，在所述第一宽掘开拓巷道靠近任一巷帮侧构筑所述预设数值宽度的第一充填体；/n沿所述第一充填体掘进所述计划开拓巷道宽度的第二宽掘开拓巷道，在所述第二宽掘开拓巷道中临近所述第一充填体的一侧构筑所述预设数值宽度的第二充填体；/n沿所述第一宽掘开拓巷道远离第一充填体一侧或所述第二宽掘开拓巷道远离第二充填体一侧掘进所述计划开拓巷道宽度的第三宽掘开拓巷道且在开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱，在所述第三宽掘开拓巷道中临近所述巷间小煤柱侧构筑所述预设数值宽度的第三充填体。/n

【技术特征摘要】
1.冲击地压煤层开拓巷道宽掘窄用防冲方法，其特征在于，包括：
获取与当前开采布置形式相同开采布置形式下的原开拓巷道设计宽度和原巷间煤柱设计宽度，将所述原开拓巷道设计宽度增大预设数值得到计划开拓巷道宽度，将所述原巷间煤柱设计宽度减小至所述预设数值宽度；
在开拓巷道掘进过程中，掘进所述计划开拓巷道宽度的第一宽掘开拓巷道，在所述第一宽掘开拓巷道靠近任一巷帮侧构筑所述预设数值宽度的第一充填体；
沿所述第一充填体掘进所述计划开拓巷道宽度的第二宽掘开拓巷道，在所述第二宽掘开拓巷道中临近所述第一充填体的一侧构筑所述预设数值宽度的第二充填体；
沿所述第一宽掘开拓巷道远离第一充填体一侧或所述第二宽掘开拓巷道远离第二充填体一侧掘进所述计划开拓巷道宽度的第三宽掘开拓巷道且在开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱，在所述第三宽掘开拓巷道中临近所述巷间小煤柱侧构筑所述预设数值宽度的第三充填体。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
依据所述第三宽掘开拓巷道掘进方式掘进其他多条宽掘开拓巷道且在宽掘开拓巷道间留设宽度为所述预设数值的巷间小煤柱，在其他宽掘开拓巷道中临近巷间小煤柱侧构筑所述预设数值宽度的充填体。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
所述预设数值的范围为所述原开拓巷道设计宽度的0.4～0.6倍的数值范围。


4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述充填体的构筑过程包括：
在相应的宽掘开拓巷道中待构筑充填体的位置留设所述预设数值宽度的巷道充填区；
对所述巷道充填区进行充填构筑形成充填体。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述巷道充填区进行充填构筑形成充填体，包括：
在掘进工作面掘进至预设距离后，对所述巷道充填区开始充填；
保持所述充填区充填施工进度滞后所述掘进工作面掘进进度所述预设距离，以构筑形成充填体。


6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，对所述巷道充填区进行充填构筑形成充填体，包...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘俊锋，高家明，夏永学，徐刚，马文涛，杜涛涛，张晨阳，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11