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1、第21卷第5期(总第132期)煤矿开采Vol.21No.5(SeriesNo.132)2016年10月COALMININGTECHNOLOGYOctober2016切顶卸压沿空留巷之复合型顶板的定向聚能切缝技术11223汤朝均,宋润权,宋立兵,胡建平,郭鹏飞(1.川煤芙蓉集团白皎煤矿责任公司,四川珙县644501;2.神东煤炭集团哈拉沟煤矿,陕西大柳塔719315;3.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京100083)[摘要]针对12201工作面切顶卸压沿空留巷项目中复合型顶板岩层间隔分明、岩性差异大的特点,提出了聚能管间隔空气柱装药的方式进行定向聚能切缝爆破,并首
2、次在此类项目中采用孔内摄像仪对切顶孔爆破前后孔内岩性和裂隙进行记录、对比的方法验证切缝效果,解决了因复合型顶板导致的定向聚能切缝效果差的难题,确保了切顶卸压沿空留巷项目的成功应用。[关键词]沿空留巷;复合型顶板;聚能管;切缝;孔内摄像仪[中图分类号]TD323[文献标识码]B[文章编号]1006-6225(2016)05-0056-03StudyingandPracticalofOrientationExplosiveIncisionKeyTechniqueofComplexRoofinGob-sideEntryRetainingunderRoofCuttingUnloa
3、ding哈拉沟煤矿12煤层采用盘区式开采,12煤层巷道顶板是部分具有软岩性质的复合型顶板,巷道掘进期间淋水大、支护强度高等因素导致安全风险大、支护成本高,回采期间超前压力导致的直接顶“网兜”、巷帮片帮等现象也对工作面正常回采带来了一定安全威胁。因此,哈拉沟煤矿在经多次矿井远景规划性研究后,决定在12煤层12201工作面与中国矿业大学(北京)、川煤芙蓉集团合作开展“切顶卸压沿空留巷”项目,以期通过该项目打破传统“一面两巷”(一切眼,一进风巷,一回图112201工作面巷道布置风巷)、工作面间隔留设煤柱的开采方法。厚0~2.9m,均厚2.8m;12上煤层上部为厚0.55~2.1
4、4m、均厚1.3m的泥岩,基本顶由均厚1工程概况为3.34m的细粒砂岩和均厚为4.05m的粉砂岩组1.1工作面概况成;直接底为粉砂岩,均厚3.67m。12201综采面为哈拉沟煤矿首个沿空留巷工作2定向聚能切缝技术面,切眼长320m,12201回风巷长747m,12201运输巷将进行切顶卸压沿空留巷,作为相邻122022.1切顶卸压沿空留巷[1-2]综采工作面回风巷。12201综采面推进172m后切顶卸压沿空留巷的技术定义是:工作(即推进至相邻12202综采面切眼后15m位置)开面回采前,在需留巷巷道顶板岩层内采用爆破的方始留巷,留巷至12201主回撤通道,留巷总长度为式进
5、行预裂切缝,即切断留巷和工作面煤层顶板在580m。巷道平面布置如图1所示。一定深度范围内的联系;工作面回采后,在顶板周1.2工作面顶、底板岩性期来压的作用下,沿空切顶,采空区顶板自然垮落12煤厚1.6~2.4m,工作面平均采高2m,其形成采空区采场初步稳定的“大结构”、并充填形上覆基岩厚55~70m,松散层厚0~33.48m,埋深成巷帮,进而保留留巷为临近下工作面使用。60~100m,靠回撤通道区域地表有基岩出露。12从以上切顶卸压沿空留巷的技术定义可以看煤层顶板属于复合型顶板,直接顶为粉砂岩,厚出,切顶卸压是此项目能否成功运用的关键技术,0.8~1.3m,均厚1.1m;
6、直接顶上部为12上煤层,而切顶则是切顶卸压的核心,卸压只是顶板岩层切[收稿日期]2015-11-26[DOI]10.13532/j.cnki.cn11-3677/td.2016.05.016[作者简介]汤朝均(1986-),男,四川筠连人,助理工程师,主要负责科研项目现场实施、总结和井巷设计。[引用格式]汤朝均,宋润权,宋立兵,等.切顶卸压沿空留巷之复合型顶板的定向聚能切缝技术[J].煤矿开采,2016,21(5):56-58,39.56汤朝均等:切顶卸压沿空留巷之复合型顶板的定向聚能切缝技术2016年第5期断后随之伴生的附加效果和需要达到的目的。组合对巷道顶板进行聚能切
7、缝爆破的实验结果和现2.2定向聚能切缝技术场施工方便的考虑,如图1、图3所示,确定“切切顶是在原完整的岩层中通过爆破技术定向切缝线距离巷道边缘为0.2m,切顶孔中心沿切缝线出一条具有一定高度、连续而均匀的裂缝,此裂缝设计,切顶孔间距0.6m”的方案可以使爆破产生可以在设定方向上切断留巷与采空区顶板之间一定的切缝效果达到最优和经济效益最大(经济效益深度范围内的力的传递或联系;同时在非设定方向主要指减小了切顶孔间距,即减少了施工切顶孔工上尽量减小爆轰作用(指爆炸冲击波、气体净应程量和爆破工程量等)。力场等)对留巷顶板岩层的损伤,增