一种大倾角开采工作面的上隅角处理方法

摘要

本发明公开了一种大倾角开采工作面的上隅角处理方法，其采取间隙施工方法：每次施工过程均在工作面的来压间隙完成；具体施工步骤为：在端头支架的后方架设两排单体支柱，并在上顺槽与采空区临接位置处沿平行于上顺槽巷道的方向等间距设置若干分段隔离墙；将若干数量的柔性气囊分别安装在每段隔离墙体旁、靠近上顺槽一侧；对采空区注浆；对采空区侧厚硬顶板处进行顶板预裂；再拆除柔性气囊和单体支柱，顶板垮落后该上隅角处理完成；循环施工直至工作面开采完成。本发明的方法相对于现有技术，具有施工简便、快捷，劳动强度低、安全性好等特点，特别适用于倾角为30°～45°的倾斜开采工作面或急倾斜开采工作面的上隅角处理。

主权项

一种大倾角开采工作面的上隅角处理方法，其特征在于，每隔一段时间完成一次施工，每次施工过程均在工作面的来压间隙完成；具体施工步骤如下：第一步，在端头支架的后方架设两排单体支柱，构成临时支护，并在上顺槽与采空区临接位置处沿平行于上顺槽巷道的方向设置若干分段隔离墙，每段隔离墙体呈等间距布置；上述每个隔离墙的长度为3～4m、厚度为0.5～1m、高度为其所在位置处的上顺槽巷道高度的1/3；相邻两个隔离墙之间的间距为1～1.5m；第二步，将若干数量的柔性气囊分别安装在每段隔离墙体旁、靠近上顺槽一侧，每个柔性气囊的宽度均分别大于所对应的隔离墙的长度；柔性气囊的下端通过挂钩挂在隔离墙墙体腰部位置处，柔性气囊的上端为自由端；启动气泵对柔性气囊充气，直至柔性气囊的上端与顶板相接触，每个设置的柔性气囊左右之间相互接触，并保持气封；上述柔性气囊的中央位置处设置有一个用于注浆钢管插入/拔出用的注浆孔，当柔性气囊充气膨胀后，该注浆孔的孔壁与注浆钢管紧密接触，形成气密封；上述柔性气囊的底部设置有一安全阀，柔性气囊的额定工作压力为2MPa；第三步，将井下注浆钢管插入注浆孔，压注注浆液进入采空区空间，注浆液在重力作用下向采空区下侧进一步扩展；注浆结束后，撤出注浆钢管；第四步，沿倾向于采空区方向，在靠近隔离墙的那排单体支柱和隔离墙之间的顶板上钻三个预裂孔，使预裂孔终孔位于采空区侧厚硬顶板处，并填炸药、爆破，进行顶板预裂；上述预裂孔的钻孔深度L和预裂孔中心轴线与煤层平面的夹角中的那个锐角α之间关系，按如下公式计算得出：$\alpha =arctan\frac{h}{c}---\left(1\right)$$L=\sqrt{h^2+c^2}---\left(2\right)$上式(1)和上式(2)中：h为预裂顶板距煤层底板之间的垂直距离；c为采空区内冒落矸石边缘至与预裂孔口之间的距离；然后，打开该隔离墙位置处的柔性气囊上的气门嘴，进行泄压放气，再依次拆除该柔性气囊、靠近隔离墙的那排单体支柱和远离隔离墙的那排单体支柱；上述三个预裂孔等间距布置，总长度等于上顺槽宽度的四分之三，中间孔与端头支架的水平距离等于上顺槽宽度，三个预裂孔的中心点位于同一直线上；第五步，随着工作面不断向前推进，采空区顶板自然垮落，即完成该处的上隅角处理；第六步，依次重复上述第一步至第五步，直至工作面开采完毕。