【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及煤炭開采，尤其是涉及一種近距離煤層110工法成巷方法。
技術介紹
1、近距離煤層通常指多層煤層開采過程中，上下煤層相互影響較大的煤層，這類煤層在中國煤炭資源儲量中占據重要地位且分布廣泛。當前我國煤炭資源開采普遍采用傳統121采煤工法，該工法開采一個工作面需提前掘進兩條巷道，相鄰工作面間留設一個保護煤柱，煤柱資源浪費嚴重，且巷道掘進量大，極易造成采掘接替緊張。在近距離煤層121工法開采過程中，上位煤層開采完畢后，煤柱作為主要承載結構承受頂板較大作用力，產生應力集中，致使上下煤層層間巖體出現大范圍巖體損傷破壞，且煤柱應力經層間巖體的傳遞效應后，亦會對下位煤層開采產生了不利礦壓影響，極易導致下位煤層工作面及巷道發生安全事故。
2、長壁開采110工法是一種新型切頂卸壓無煤柱開采技術，該工法通過定向切頂改變了巷道頂板的承載結構，優化了巷道圍巖應力環境。長壁開采110工法開采一個工作面僅需提前掘進一條巷道，相鄰工作面間不留設保護煤柱，大幅提高了煤炭采出率，解決了巷道掘進量大和采掘接替緊張的問題。
3、然而，目前長壁開采110工法在近距離煤層條件下的應用尚未成熟，在近距離煤層110工法實施過程中，傳統爆破切頂產生的沖擊能量會進一步增大層間巖體的損傷程度，同時爆破位置距離上位煤層采空區較近時，極易引發透水、有害氣體泄露，甚至瓦斯爆炸等安全事故發生。另外，上位煤層開采時工作面超前支承應力及側向支承應力導致層間巖體發生損傷、破壞，下位煤層采用110工法時，損傷破壞的巷道頂板極易出現支護體系失效、冒頂等安全事故。
4、因此，亟需研發一種近距離煤層110工法成巷方法。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種近距離煤層110工法成巷方法，通過無煤柱開采，能夠取消近距離煤層的遺留煤柱，回采原本浪費的煤柱資源，并解決煤柱應力集中的問題，極大改善層間巖體的損傷破壞情況，大幅減小對下位煤層開采時的不利礦壓影響。
2、為實現上述目的，本專利技術提供了一種近距離煤層110工法成巷方法，近距離煤層包括上位煤層和下位煤層，具體步驟包括：
3、s1、切頂高度計算，首先計算切頂高度理論值，然后基于切頂高度理論值計算切頂高度實際值；
4、s2、根據切頂高度實際值對巷道頂板加固；
5、s3、巷道頂板加固完成后，根據切頂高度實際值進行切頂密集鉆孔；
6、s4、密集切頂鉆孔完成后，進行成巷動壓區巷內支護；
7、s5、根據切頂高度實際值進行成巷穩定區巷內支護。
8、優選的，步驟s1中切頂高度理論值根據巷道頂板下沉量、底鼓量、采高及巖體碎脹系數確定，其公式為：
9、
10、式中，h理論為理論切頂高度；m為采高；h1為頂板下沉量；h2為底臌量；k為頂板巖體碎脹系數；
11、切頂高度實際值根據理論切頂高度及層間巖體基本頂形成所需的最小厚度、層間巖體厚度三者的關系確定，其公式為：
12、
13、式中，h實際為實際切頂高度；d為層間巖體基本頂形成所需的最小厚度；c為層間巖體厚度。
14、優選的，步驟s2中根據切頂高度實際值對巷道頂板加固包括：
15、當h實際＝h理論時，采用恒阻錨索支護方式對巷道頂板加固；
16、當h實際＝c時，采用深孔淺孔立體注漿及恒阻錨索支護方式對巷道頂板進行加固。
17、優選的，步驟s3中切頂密集鉆孔包括交叉密集鉆孔切頂和平行密集鉆孔切頂兩種方式，所述交叉密集鉆孔切頂方式分別布置正向鉆孔和反向鉆孔，所述平行密集鉆孔切頂方式僅布置同向鉆孔。
18、優選的，步驟s4中進行成巷動壓區巷內支護包括：采用擋矸支護及架設高工作阻力單元支架兩種巷內支護形式進行成巷動壓區巷內支護。
19、優選的，步驟s5中根據切頂高度實際值進行成巷穩定區巷內支護包括：
20、當h實際＝h理論時，存在相對穩定的基本頂結構，逐步拆除高工作阻力單元支架，僅保留擋矸支護對成巷穩定區進行支護；
21、當h實際＝c時，不存在相對穩定的基本頂結構，采用單體支柱、π型梁和擋矸支護共同對成巷穩定區進行支護。
22、因此，本專利技術采用上述的一種近距離煤層110工法成巷方法，具有以下有益效果：
23、(1)使用110工法實現無煤柱開采，能夠取消近距離上位煤層的遺留煤柱，大幅度提高煤炭資源回收率，并解決煤柱應力集中的問題，極大改善層間巖體的損傷破壞情況，大幅減小對下位煤層開采時的不利礦壓影響；
24、(2)采用立體注漿技術對巷道的損傷破壞頂板進行修復加固，恢復頂板巖體的完整性，采用恒阻錨索加固技術對巷道的頂板進行錨固，增強其承載能力，保證開采成巷過程中的巷道圍巖安全穩定；
25、(3)使用交叉式及平行式兩種密集鉆孔布置方法進行切頂密集鉆孔，降低切頂對近距離煤層層間巖體的擾動影響，保證切頂過程中的安全性。
26、下面通過附圖和實施例，對本專利技術的技術方案做進一步的詳細描述。
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1.一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于，近距離煤層包括上位煤層和下位煤層，具體步驟包括：
2.根據權利要求1所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于：步驟S1中切頂高度理論值根據巷道頂板下沉量、底鼓量、采高及巖體碎脹系數確定，其公式為：
3.根據權利要求2所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于，步驟S2中根據切頂高度實際值對巷道頂板加固包括：
4.根據權利要求1所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于：步驟S3中切頂密集鉆孔包括交叉密集鉆孔切頂和平行密集鉆孔切頂兩種方式，所述交叉密集鉆孔切頂方式分別布置正向鉆孔和反向鉆孔，所述平行密集鉆孔切頂方式僅布置同向鉆孔。
5.根據權利要求1所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于，步驟S4中進行成巷動壓區巷內支護包括：采用擋矸支護及架設高工作阻力單元支架兩種巷內支護形式進行成巷動壓區巷內支護。
6.根據權利要求2所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于，步驟S5中根據切頂高度實際值進行成巷穩定區巷內支護包括：
【技術特征摘要】
1.一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于，近距離煤層包括上位煤層和下位煤層，具體步驟包括：
2.根據權利要求1所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于：步驟s1中切頂高度理論值根據巷道頂板下沉量、底鼓量、采高及巖體碎脹系數確定，其公式為：
3.根據權利要求2所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于，步驟s2中根據切頂高度實際值對巷道頂板加固包括：
4.根據權利要求1所述的一種近距離煤層110工法成巷方法，其特征在于：步驟s3...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高玉兵，宋紅旭，李博洋，劉簡寧，何滿潮，
申請(專利權)人：中國礦業大學北京，
類型：發明
國別省市：
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