切顶卸压自动成巷及回撤通道切顶卸压总结.doc

神东哈拉沟煤矿切顶卸压自动成巷

无煤柱开采技术及回撤通道支护

新工艺总结

编制：哈拉沟煤矿生产办
时间：2016年6月1日

切顶卸压自动成巷无煤柱开采技术
及回撤通道支护新工艺总结
一、工艺原理
1、切顶卸压自动成巷原理：回采前采用爆破技术，对巷道正帮侧顶板采取定向预裂，缩短顺槽侧采空区顶板悬臂梁的长度，待工作面推过后，在矿压作用下顶板将沿预裂切缝自动切落形成巷帮，既隔离了采空区又保持了巷道的完整性，可作为下一个工作面的顺槽二次使用，实现了无煤柱开采。

2、顶板预裂切缝技术：在炮孔中采用双向聚能装置进行装药，并使聚能方向对准控制断裂方向。炸药起爆后，冲击波和应力波优先沿设定方向集中释放，在炮孔壁上形成和聚能孔方向一致的径向初始裂缝。爆生气体涌入径向初始裂缝，在设定方向产生拉应力集中，断裂岩体，实现顶板预裂切缝。

3、恒阻锚索技术原理：采用具有特殊结构的恒阻大变形装置，使锚索支护既具有恒阻条件下抵抗变形的功能，又具有抵抗冲击变形能量的功能。

4、回撤通道切顶卸压工艺原理：工作面回撤前采用爆破技术，对主回撤通道正帮侧顶板采取定向预裂，切断主回撤通道上方老顶。待工作面贯通回撤通道后，在矿压作用下顶板将沿预裂切缝自动切落，缩短了采空区侧顶板悬臂梁的长度，减弱了回撤通道来压强度。
二、工艺施工工序
（一）切顶卸压自动成巷施工工序
1．留巷段恒阻大变形锚索补强支护：为了防止切顶过程和周期来压期间巷道的稳定，在实施顶板预裂切缝前，对留巷巷道顶板采用恒阻大变形锚索补强支护。
2、留巷段切顶爆破孔施工：在综采工作面回采前，留巷段提前施工切顶爆破孔。
3、切顶预裂爆破：超前回采工作面预裂爆破，形成切顶卸压预裂切缝线：

4、留巷段挡矸支护：随着综采工作面的推进，为确保留巷段巷道顶板及采空区侧帮部安全，紧跟端头支架进行挡矸支护，同时对留巷段的顶板加强支护。
5、留巷段巷道维护及单体回撤：待综采工作面往前推进过程中，采空区顶板垮落稳定后，巷道受动压影响降低，矿压监测稳定后，逐步回撤留巷内的顶板和两帮的单体及钢梁，重复使用；单体回采后对巷道进行喷砼，加强通风管理。

6、留巷段矿压观测及通风管理：在留巷施工的全过程中，需对巷道所受到的矿压进行检测，同时加强通风管理和采空区有害气体监测，为安全留巷提供指导。

（一）回撤通道切顶卸压施工工序
1、恒阻锚索补强支护：在回撤通道正帮侧采取恒阻锚索补强支护。
2、切顶爆破孔施工：恒阻锚索施工结束并达到质量后，在回撤巷道内进行切顶爆破孔钻孔施工。
3、切顶预裂爆破：在回撤通道进行预裂爆破，形成切顶卸压预裂切缝线。

4、回撤通道垛架支护：切顶爆破完毕后，进行垛架支护。

5、回撤通道及工作面矿压观测：在施工及回撤的全过程中，需对巷道所受到的矿压进行检测。
6、回撤垛架：待工作面回采至回撤通道，方可回撤液压支架。
三、施工总结
1、沿空留巷成巷效果：沿空留巷过程中，受综采工作面采动矿压影响，留巷顶板出现不同程度的下沉，当留巷滞后工作面距离大于130m后，巷道顶板离层趋于稳定。通过顶板离层仪、巷道表面位移、单体活柱伸缩量观察等手段，留巷过程中顶板下沉最大值为217mm，平均为117 mm，离层值为中等水平，留巷后满足使用需求。

2、沿空留巷期间工作面矿压情况：采用切顶卸压沿空留巷工艺后，通过留巷段工作面的矿压观测结果分析，与传统不留巷有变化，在综采工作面沿空留巷侧机头段40m范围内，周期来压强度有所减小，最大值44MPa，较传统不留巷时减少了8-11MPa；来压步距18-22m，较传统不留巷时增加了5-10m。
3、回撤通道切顶卸压矿压情况：工作面距回撤通道4米左右时，支架阻力减小，相对于传统技术平均减小了8-10%；工作面贯通期间，支架阻力大部分为300-400bar，整体来压不明显，工作面实现安全回撤
四、取得成果
（一）、切顶卸压沿空留巷：
1、通过运用切顶卸压沿空留巷技术原理进行了沿空留巷设计，研究留巷施工工艺，将之应用到现场，取得良好的应用效果，提高煤炭资源回采率，实现综采工作面开采高产高效的目标，主要有以下方面：
2、减缓了工作面局部矿压强度，减轻了局部地表沉降；
3、改变了巷道围岩结构，改善了巷道应力环境，降低了受二次采动影响巷道维护成本；
4、取消了顺槽隔离煤柱，消除了采空区自然发火隐患；
5、可避免近距离煤层开采下层煤时上层煤柱集中压力的影响；
6、回采率提高了3%，有利于延长矿井、盘区服务年限；
7、减少了巷道掘进量，降低了万吨掘进率；
8、减少了掘进队伍和装备，有利于降本增效。
（二）、回撤通道切顶卸压总结：
1、回撤通道顶板下沉量较传统支护技术条件下，本煤层邻近盘区顶板下沉量有所减少。
2、采用切顶技术后，我矿回撤通道较传统支护技术少安设了72台垛架，减少了垛架安装数量和费用。