一种爆破切顶沿空留巷方法技术

本发明专利技术涉及一种爆破切顶沿空留巷方法，涉及煤矿开采技术领域，包括，步骤S1，锚索加固；步骤S2，爆破切顶；步骤S3，超前支护；步骤S4，挡矸支护；步骤S5，矿压监测与安全报警。本发明专利技术通过在爆破切顶前对原巷道的顶板进行锚索加固，防止爆破切顶过程中的振动导致巷道顶板开裂会下沉，影响远巷道的强度，构成安全隐患，并在爆破切顶后进行超前支护与挡矸支护，进一步稳固巷道顶板，同时保障回采帮的帮壁强度，通过通过设置红外测距装置自动检测巷道顶板下沉量，并通过控制中心对巷道顶板下沉量与各单体液压支柱的压力进行实时监控，避免巷道由于爆破切顶出现部分松动与开裂，进一步提高了爆破切顶后巷道内的安全性。切顶后巷道内的安全性。切顶后巷道内的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种爆破切顶沿空留巷方法


[0001]本专利技术涉及煤矿开采
，尤其涉及一种爆破切顶沿空留巷方法。

技术介绍

[0002]沿空留巷是在采煤工作面后沿采空区边缘维护原回采巷道，为了回收传统采矿方式中留设的保护煤柱，采用一定的技术手段将上一区段的顺槽重新支护留给下一个区段使用，沿空留巷可以最大限度回收资源，避免煤体损失，而在多个沿空留巷技术中，采用爆破切顶进行沿空留巷的手段较为广泛。
[0003]中国专利公开号：CN108194088B。公开了一种软顶煤层无爆破切顶卸压沿空留巷方法；由此可见，现有技术中缺乏对完成爆破后支护过程的检测管理，导致爆破切顶沿空留巷的安全性大大降低。

技术实现思路

[0004]为此，本专利技术提供一种爆破切顶沿空留巷方法，用以克服现有技术中爆破切顶沿空留巷安全性较低的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供一种爆破切顶沿空留巷方法，包括，
[0006]步骤S1，锚索加固，在巷道顶板的中部与回采帮侧分别进行补打锚索，并采用固锚剂进行固锚，将补打的锚索与巷道原顶板锚索中每两根锚索用钢带连接，完成巷道顶板加固；
[0007]步骤S2，爆破切顶，根据工作面采高、采空区顶板下沉量、采空区底臌量和顶板岩层的碎胀系数计算切顶高度，在回采帮侧的巷道顶板进行钻孔，钻孔深度为计算出的切顶高度，钻孔向采空区方向倾斜15
°
，在钻孔完成后进行装药爆破；
[0008]步骤S3，超前支护，在锚索加固的基础上，补打两排单体液压支柱配铰接顶梁加强支护，铰接梁顺巷布置，两梁三柱，即一梁两柱和一梁一柱交替布置；
[0009]步骤S4，挡矸支护，在超前支护的基础上，靠近采空区边缘进行挡矸支护；
[0010]步骤S5，矿压监测与安全报警，对巷道表面位移进行观测，并对顶板下沉量和单体液压支柱压力进行检测，并通过控制中心确实是否进行安全报警；
[0011]在所述步骤S5中包括，
[0012]步骤S51，在巷道顶板设置若干红外测距装置，通过所述红外测距装置获取巷道顶板与巷道底部之间的实时距离，通过所述控制中心根据巷道顶板与巷道底部之间的实时距离计算巷道的顶板实时下沉量，控制中心将根据内部设置的标准下沉量范围对巷道的顶板实时下沉量进行判定，以确实是否进行安全报警；
[0013]步骤S52，在控制中心判定顶板实时下沉量低于标准下沉量范围时，控制中心获取该顶板处对应的单体液压支柱的实时压力，并将该单体液压支柱的实时压力与第一预设单体柱压力和第二预设单体柱压力进行对比，在控制中心判定该单体液压支柱的实时压力低于第一预设单体柱压力时，将对该单体液压支柱的进行升高调节，当控制中心判定该单体
液压支柱的实时压力在第一预设单体柱压力与第二预设单体柱压力之间时，控制中心不对该单体液压支柱进行升降调节；在控制中心判定顶板实时下沉量高于标准下沉量范围时，控制中心将直接进行安全报警；
[0014]步骤S53，在所述中控该单体液压支柱的实时压力高于第二预设单体柱压力时，控制中心获取与该单体液压支柱相对距离最近的相邻单体液压支柱的相邻实时压力，并将相邻单体液压支柱的相邻实时压力与该单体液压支柱的实时压力和第二预设单体柱压力进行对比，并根据对比结果增加单体液压支柱支护以及进行安全报警。
[0015]进一步地，所述控制中心内设置有标准下沉量Lb与标准下沉量差ΔLb，通过所述红外测距装置检测巷道顶板与巷道底部之间的初始距离Hc，并将检测结果传递至控制中心，红外测距装置并对巷道顶板与巷道底部之间的实时距离Hs进行检测，控制中心计算巷道的顶板实时下沉量Ls，Ls＝Hc
‑
Hs，控制中心根据顶板实时下沉量Ls与标准下沉量Lb计算顶板实时下沉量差ΔLs，ΔLs＝|Lb
‑
Ls|，控制中心将顶板实时下沉量差ΔLs与标准下沉量差ΔLb进行对比，
[0016]当ΔLs≤ΔLb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量差未超出标准下沉量差，控制中心不进行安全报警；
[0017]当ΔLs＞ΔLb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量差已超出标准下沉量差，控制中心将顶板实时下沉量与标准下沉量进行对比，以确定是否进行安全报警。
[0018]进一步地，当所述控制中心判定顶板实时下沉量差已超出标准下沉量差时，控制中心将顶板实时下沉量Ls与标准下沉量Lb进行对比，
[0019]当Ls＜Lb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量低于标准下沉量，控制中心将对该顶板处对应的单体液压支柱的实时压力进行判定，以确定是否对单体液压支柱进行调整；
[0020]当Ls＞Lb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量高于标准下沉量，控制中心将进行安全报警。
[0021]进一步地，所述控制中心内设置有第一预设单体柱压力P1与第二预设单体柱压力P2，其中，P1＜P2，当所述控制中心判定顶板实时下沉量低于标准下沉量时，控制中心获取该顶板处对应的单体液压支柱的实时压力Ps，控制中心将实时压力Ps与第一预设单体柱压力P1和第二预设单体柱压力P2进行对比，
[0022]当Ps＜P1时，所述控制中心判定该单体液压支柱的实时压力低于第一预设单体柱压力，控制中心将对该单体液压支柱的高度进行调整；
[0023]当P1≤Ps≤P2时，所述控制中心判定该单体液压支柱的实时压力在第一预设单体柱压力与第二预设单体柱压力之间，控制中心不对该单体液压支柱进行调节；
[0024]当Ps＞P2时，所述控制中心判定该单体液压支柱的实时压力高于第二预设单体柱压力，控制中心将对该单体液压支柱相对距离最近的相邻单体液压支柱压力进行判定，以确实是否进行增加支护。
[0025]进一步地，所述控制中心能够通过液压控制对所述单体液压支柱进行升降调节，当所述所述控制中心判定该单体液压支柱的实时压力低于第一预设单体柱压力时，控制中心将控制该单体液压支柱进行升高，并获取该单体液压支柱的实时压力Ps
’
，直至实时压力Ps
’
≥P1时，控制中心停止对该单体液压支柱的调节。
[0026]进一步地，当所述控制中心判定该单体液压支柱的实时压力高于第二预设单体柱压力时，控制中心获取与该单体液压支柱相对距离最近的相邻单体液压支柱的相邻实时压力Pe，并将相邻实时压力Pe与该单体液压支柱的实时压力Ps和第二预设单体柱压力P2进行对比，
[0027]当Pe＜P2时，所述控制中心判定相邻实时压力低于第二预设单体柱压力，在该单体液压支柱与相邻单体液压支柱之间增加一单体液压支柱，并将其实时压力控制在第一预设单体柱压力与第二预设单体柱压力之间，完成增加支护；
[0028]当P2≤Pe≤Ps时，所述控制中心判定相邻实时压力在该单体液压支柱的实时压力与第二预设单体柱压力时之间，控制中心不进行增加支护；
[0029]当Pe＞Ps时，所述控制中心判定相邻实时压力高于该单体液压支柱的实时压力，控制中心将直接进行安全报警。
[0030]进一步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种爆破切顶沿空留巷方法，其特征在于，包括，步骤S1，锚索加固，在巷道顶板的中部与回采帮侧分别进行补打锚索，并采用固锚剂进行固锚，将补打的锚索与巷道原顶板锚索中每两根锚索用钢带连接，完成巷道顶板加固；步骤S2，爆破切顶，根据工作面采高、采空区顶板下沉量、采空区底臌量和顶板岩层的碎胀系数计算切顶高度，在回采帮侧的巷道顶板进行钻孔，钻孔深度为计算出的切顶高度，钻孔向采空区方向倾斜15
°
，在钻孔完成后进行装药爆破；步骤S3，超前支护，在锚索加固的基础上，补打两排单体液压支柱配铰接顶梁加强支护，铰接梁顺巷布置，两梁三柱，即一梁两柱和一梁一柱交替布置；步骤S4，挡矸支护，在超前支护的基础上，靠近采空区边缘进行挡矸支护；步骤S5，矿压监测与安全报警，对巷道表面位移进行观测，并对顶板下沉量和单体液压支柱压力进行检测，并通过控制中心确实是否进行安全报警；在所述步骤S5中包括，步骤S51，在巷道顶板设置若干红外测距装置，通过所述红外测距装置获取巷道顶板与巷道底部之间的实时距离，通过所述控制中心根据巷道顶板与巷道底部之间的实时距离计算巷道的顶板实时下沉量，控制中心将根据内部设置的标准下沉量范围对巷道的顶板实时下沉量进行判定，以确实是否进行安全报警；步骤S52，在控制中心判定顶板实时下沉量低于标准下沉量范围时，控制中心获取该顶板处对应的单体液压支柱的实时压力，并将该单体液压支柱的实时压力与第一预设单体柱压力和第二预设单体柱压力进行对比，在控制中心判定该单体液压支柱的实时压力低于第一预设单体柱压力时，将对该单体液压支柱的进行升高调节，当控制中心判定该单体液压支柱的实时压力在第一预设单体柱压力与第二预设单体柱压力之间时，控制中心不对该单体液压支柱进行升降调节；在控制中心判定顶板实时下沉量高于标准下沉量范围时，控制中心将直接进行安全报警；步骤S53，在所述中控该单体液压支柱的实时压力高于第二预设单体柱压力时，控制中心获取与该单体液压支柱相对距离最近的相邻单体液压支柱的相邻实时压力，并将相邻单体液压支柱的相邻实时压力与该单体液压支柱的实时压力和第二预设单体柱压力进行对比，并根据对比结果增加单体液压支柱支护以及进行安全报警。2.根据权利要求1所述的爆破切顶沿空留巷方法，其特征在于，所述控制中心内设置有标准下沉量Lb与标准下沉量差ΔLb，通过所述红外测距装置检测巷道顶板与巷道底部之间的初始距离Hc，并将检测结果传递至控制中心，红外测距装置并对巷道顶板与巷道底部之间的实时距离Hs进行检测，控制中心计算巷道的顶板实时下沉量Ls，Ls＝Hc
‑
Hs，控制中心根据顶板实时下沉量Ls与标准下沉量Lb计算顶板实时下沉量差ΔLs，ΔLs＝|Lb
‑
Ls|，控制中心将顶板实时下沉量差ΔLs与标准下沉量差ΔLb进行对比，当ΔLs≤ΔLb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量差未超出标准下沉量差，控制中心不进行安全报警；当ΔLs＞ΔLb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量差已超出标准下沉量差，控制中心将顶板实时下沉量与标准下沉量进行对比，以确定是否进行安全报警。3.根据权利要求2所述的爆破切顶沿空留巷方法，其特征在于，当所述控制中心判定顶板实时下沉量差已超出标准下沉量差时，控制中心将顶板实时下沉量Ls与标准下沉量Lb进
行对比，当Ls＜Lb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量低于标准下沉量，控制中心将对该顶板处对应的单体液压支柱的实时压力进行判定，以确定是否对单体液压支柱进行调整；当Ls＞Lb时，所述控制中心判定顶板实时下沉量高于标准下沉量，控制中心将进行安全报警。4.根据权利要求3所述的爆破切顶沿空留巷方法，其特征在于，所述控制中心内设置有第一预设...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭兆轩，
申请(专利权)人：乌海市天誉煤炭有限责任公司，
类型：发明
国别省市：