一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，包括用于对待卸压区域进行卸压的长距离定向卸压钻孔组、设置在钻场内且用于向长距离定向卸压钻孔组内注入高压水的高压注水机构，以及设置在煤层巷道内且用于检测待卸压区域内部裂隙参数的检测装置。本实用新型专利技术结构简单、设计合理，实现煤层坚硬顶板的超前卸压，解除煤层坚硬顶板大面积悬顶造成的冲击矿压危险，避免工作面回采过程中出现工作面支架压死、飓风、矿震等冲击动力现象，同时，整个煤层坚硬顶板的有效垮落，有效降低了临近巷道岩层压力，可简化巷道支护方式，降低生产维护成本，治理效果好，便于推广使用。便于推广使用。便于推广使用。

A pressure relief construction structure of hard roof slab in coal mine roadway

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构


[0001]本技术属于采煤面顶板卸压
，具体涉及一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构。

技术介绍

[0002]近年来，随着经济发展的需求，煤炭资源开采深度的逐年增加，冲击地压灾害日益加剧，已成为影响我国煤矿安全生产最为主要的灾害，严重威胁着井下人员和设备的安全。顶板断裂型冲击地压是一种典型的冲击地压灾害，顶板断裂型冲击地压的发生机理是：随着工作面回采，坚硬顶板不易及时垮落，导致大量的弹性能在顶板中积聚，顶板一旦发生失稳断裂破坏，将瞬间释放巨大的弹性能，从而诱发煤体破裂，产生向外的抛射运动，最终引起冲击地压的发生，造成煤岩体震动和破坏，支架与设备损坏，人员伤亡，部分巷道垮落破坏等动力现象，冲击地压还会引发或可能引发其他矿井灾害，尤其是瓦斯、煤尘爆炸、火灾和水灾，干扰通风系统，严重时造成地面震动和建筑物破坏等。目前，针对坚硬顶板冲击地压灾害问题治理的方法主要分为被动防护和主动弱化两类方法，被动防护主要采取加大锚杆或锚索支护、特殊材料填充巷道或工作面支撑坚硬顶板岩层来避免坚硬顶板突然垮落，但不能从根本上治理坚硬顶板；主动弱化主要包括预裂爆破法，预裂爆破法可使顶板破断垮落，消除应力集中，但存在工程量大、成本高、火药用量大、危险系数高、爆破产生CO等有毒气体污染井下环境等问题，对于高瓦斯或瓦斯突出矿井，还存在安全隐患。
[0003]因此，现如今缺少一种结构简单、设计合理的煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，解决现有煤层坚硬顶板卸压施工时卸压效果差、安全性差的问题。

技术实现思路

>[0004]本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其结构简单、设计合理，实现煤层坚硬顶板的超前卸压，解除煤层坚硬顶板大面积悬顶造成的冲击矿压危险，避免工作面回采过程中出现工作面支架压死、飓风、矿震等冲击动力现象，同时，整个煤层坚硬顶板的有效垮落，有效降低了临近巷道岩层压力，可简化巷道支护方式，降低生产维护成本，治理效果好，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案是：一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：包括用于对待卸压区域进行卸压的长距离定向卸压钻孔组、设置在钻场内且用于向所述长距离定向卸压钻孔组内注入高压水的高压注水机构，以及设置在煤层巷道内且用于检测待卸压区域的视电阻率的检测装置；
[0006]所述长距离定向卸压钻孔组包括多个均设置在工作面开切眼前方的长距离定向卸压钻孔，所述长距离定向卸压钻孔包括过渡钻孔和长距离水平直线钻孔，所述过渡钻孔连接于长距离水平直线钻孔与钻场之间，所述长距离水平直线钻孔位于待卸压区域内，所述长距离水平直线钻孔由远离工作面开切眼的方向向靠近工作面开切眼的方向延伸，所述长距离水平直线钻孔靠近工作面开切眼的端部与工作面开切眼之间设置有间隙；
[0007]所述检测装置包括对称设置在待卸压区域两侧煤层巷道内的第一检测装置和第二检测装置，所述第一检测装置的数量和第二检测装置的数量相等且均为多个，多个所述第一检测装置和多个所述第二检测装置一一对应；
[0008]所述煤层巷道包括运输巷道和回风巷道，多个所述第一检测装置沿运输巷道的长度方向均匀布设在运输巷道内，多个所述第二检测装置沿回风巷道的长度方向均匀布设在回风巷道内。
[0009]上述的一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：多个所述长距离定向卸压钻孔在待卸压区域内呈单排布设。
[0010]上述的一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：多个所述长距离定向卸压钻孔在待卸压区域内呈多排布设。
[0011]上述的一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：所述长距离水平直线钻孔的长度为500m～1000m。
[0012]上述的一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：所述长距离水平直线钻孔靠近工作面开切眼的端部与工作面开切眼之间的间距为20m～40m。
[0013]上述的一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：多个所述长距离水平直线钻孔中相邻两个长距离水平直线钻孔的孔距为4m～7m。
[0014]上述的一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：所述高压注水机构包括高压注水泵、用于封堵长距离定向卸压钻孔的封孔器、以及连通高压注水泵与封孔器的高压注水管。
[0015]上述的一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：所述第一检测装置和第二检测装置结构相同，所述第一检测装置和第二检测装置均包括与计算机连接的瞬变电磁仪。
[0016]本技术与现有技术相比具有以下优点：
[0017]1、本技术结构简单、设计合理，实现煤层坚硬顶板的超前卸压，解除煤层坚硬顶板大面积悬顶造成的冲击矿压危险，避免工作面回采过程中出现工作面支架压死、飓风、矿震等冲击动力现象，同时，整个煤层坚硬顶板的有效垮落，有效降低了临近巷道岩层压力，可简化巷道支护方式，降低生产维护成本，治理效果好，便于推广使用。
[0018]2、本技术通过设置检测装置实时检测待卸压区域的视电阻率，通过检测待卸压区域卸压前的原始视电阻率和卸压后的当前视电阻率，比较待卸压区域的原始视电阻率和当前视电阻率的变化，对待卸压区域的卸压效果进行检测，便于工作人员及时得知待卸压区域卸压后的卸压效果。
[0019]3、本技术通过设置长距离定向卸压钻孔，并在长距离定向卸压钻孔内进行高压注水，可以提高岩体破碎程度，保证煤层坚硬顶板的卸压效果。
[0020]4、本技术采用超前注水浸润煤层坚硬顶板，有效降低了工作面粉尘浓度和采场温度、营造良好的作业环境，保障作业人员的身体健康。
[0021]综上所述，本技术结构简单、设计合理，实现煤层坚硬顶板的超前卸压，解除煤层坚硬顶板大面积悬顶造成的冲击矿压危险，避免工作面回采过程中出现工作面支架压死、飓风、矿震等冲击动力现象，同时，整个煤层坚硬顶板的有效垮落，有效降低了临近巷道岩层压力，可简化巷道支护方式，降低生产维护成本，治理效果好，便于推广使用。
[0022]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0023]图1为本技术实施例1的结构示意图。
[0024]图2为本技术实施例2的结构示意图。
[0025]图3为本技术高压注水机构的结构示意图。
[0026]图4为本技术长距离定向卸压钻孔组、检测装置、待卸压区域、钻场、运输巷道和回风巷道的位置关系示意图。
[0027]附图标记说明:
[0028]1—待卸压区域；1
‑
1—卸压段；1
‑
2—安全段；
[0029]2—长距离定向卸压钻孔；2
‑
1—过渡钻孔；
[0030]2‑
2—长距离水平直线钻孔；3—第一检测装置；
[0031]4—第二检测装置；5—运输巷道；6—回风巷道；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿巷道坚硬顶板卸压施工结构，其特征在于：包括用于对待卸压区域(1)进行卸压的长距离定向卸压钻孔组、设置在钻场内且用于向所述长距离定向卸压钻孔组内注入高压水的高压注水机构，以及设置在煤层巷道内且用于检测待卸压区域(1)的视电阻率的检测装置；所述长距离定向卸压钻孔组包括多个均设置在工作面开切眼前方的长距离定向卸压钻孔(2)，所述长距离定向卸压钻孔(2)包括过渡钻孔(2
‑
1)和长距离水平直线钻孔(2
‑
2)，所述过渡钻孔(2
‑
1)连接于长距离水平直线钻孔(2
‑
2)与钻场之间，所述长距离水平直线钻孔(2
‑
2)位于待卸压区域(1)内，所述长距离水平直线钻孔(2
‑
2)由远离工作面开切眼的方向向靠近工作面开切眼的方向延伸，所述长距离水平直线钻孔(2
‑
2)靠近工作面开切眼的端部与工作面开切眼之间设置有间隙；所述检测装置包括对称设置在待卸压区域(1)两侧煤层巷道内的第一检测装置(3)和第二检测装置(4)，所述第一检测装置(3)的数量和第二检测装置(4)的数量相等且均为多个，多个所述第一检测装置(3)和多个所述第二检测装置(4)一一对应；所述煤层巷道包括运输巷道(5)和回风巷道(6)，多个所述第一检测装置(3)沿运输巷道(5)的长度方向均匀布设在运输巷道(5)内，多个所述第二检测装置(4)沿回风巷道(...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭立，冯港归，来兴平，张建功，金波，刘生优，张琪，师为战，胡艳波，崔峰，
申请(专利权)人：国家能源集团国源电力有限公司，
类型：新型
国别省市：