坚硬顶板跳采工作面冲击地压控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及煤矿开采技术领域，具体涉及一种坚硬顶板跳采工作面冲击地压控制 方法。
【背景技术】
[0002] 坚硬顶板条件由于坚硬顶板储存大量弯曲弹性能，在破断过程中很容易诱发冲击 地压发生。工作面开采后，为保证下一工作面正常接替，需要在工作面开采完毕前掘进下一 工作面回采巷道。若在支承压力高峰掘进，有不可避免的冲击危险;若在原岩应力场掘进需 要留设大煤柱浪费了大量煤炭资源;若采用小煤柱护巷在在内应力场中掘进巷道，需要滞 后于上一工作面较远距离，待上覆岩层沉降稳定后才能掘进，不利于工作面的正常接替。
【发明内容】
[0003] 本发明针对坚硬顶板条件下工作面冲击地压和接替存在的难题，提供了一种坚硬 顶板跳采工作面冲击地压控制方法，该方法既能有效控制跳采工作面冲击地压的发生，又 能为工作面及时接替提供充足时间。
[0004] 其技术解决方案包括：
[0005] -种坚硬顶板跳采工作面冲击地压控制方法，依次包括以下步骤：
[0006] 步骤一、根据岩层柱状图，确定所采煤层上覆岩层关键层，并根据现场矿压观测确 定关键层断裂步距L0;
[0007] 步骤二、在所开采煤层一次布置多个连续的区段，依次为区段一、区段二…区段N， N>五；
[0008] 步骤三、开掘区段一上、下顺槽及开切眼，并使区段一的工作面长度大于关键层断 裂步距L0;
[0009] 步骤四、对区段一进行回采，同时掘进区段三上、下顺槽及开切眼，并使区段三的 工作面长度大于关键层断裂步距L0;
[0010] 步骤五、对区段三进行回采，同时掘进区段五上、下顺槽及开切眼，要求区段五的 工作面长度大于关键层断裂步距L0;
[0011] 步骤六、对区段五进行回采，同时根据现场矿压观测确定区段二内应力场宽度，采 用小煤柱护巷方案在内应力场掘进区段二上、下顺槽；
[0012] 步骤七、待区段五开采完毕后，对区段二进行回采，同时根据现场矿压观测确定区 段四内应力场宽度，采用小煤柱护巷方案在内应力场掘进区段四上、下顺槽；
[0013] 步骤八、待区段二回采完毕后，对区段四进行回采；
[0014] 步骤九、重复步骤三~步骤八，完成对剩余区段的开采。
[0015] 作为本发明的一个优选方案，按照式（1)计算各岩层初次断裂步距，取断裂步距最 大的岩层作为工作面上覆岩层关键层；
[0016]
(I)
[0017] 式中，Lo为岩层初次断裂步距；
[0018] m为岩层厚度；
[0019] [0t]为岩层抗拉强度；
[0020] γ为岩层容重，取2.5t/m3。
[0021 ]本发明所带来的有益技术效果为：
[0022]第一、工作面长度大于关键层断裂步距可保证顶关键层断裂，关键层弯曲弹性能 释放；
[0023] 第二、采用跳采方案，保证间隔工作面回采巷道掘进时间充足，工作面可以及时接 替；
[0024] 第三、采用跳采方案，在回采巷道掘进前，为上覆岩层充分沉降提供了充分的时 间；
[0025] 第四、在内应力掘进巷道，采用小煤柱护巷，避免了冲击地压灾害的发生，最大限 度减少了煤柱资源的浪费。
【附图说明】
[0026] 下面结合附图对本发明做进一步说明：
[0027] 图1为本发明区段一开掘状态示意图；
[0028]图2为本发明区段一回采状态以及区段三开掘状态示意图；
[0029]图3为本发明区段三回采状态以及区段五开掘状态示意图；
[0030] 图4为本发明区段五回采状态以及区段二回采状态示意图；
[0031] 图5为本发明区段二回采以及区段四开掘状态示意图；
[0032]图6为本发明区段四回采状态示意图；
[0033]图7为本发明工作面布置参数图；
[0034]图中，1、区段一，2、区段一上顺槽、3、开切眼，4、区段一下顺槽，5、区段三，6、区段 三上顺槽，7、区段三下顺槽，8、区段五，9、区段五上顺槽，10、区段五下顺槽，11、区段二，12、 内应力场，13、内应力场，14、区段四，15、内应力场，16、内应力场，17、区段二上顺槽，18、区 段二下顺槽，19、区段四上顺槽，20、区段四下顺槽，21、关键层。
【具体实施方式】
[0035]本发明提出了一种坚硬顶板跳采工作面冲击地压控制方法，为了使本发明的优 点、技术方案更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明做详细说明。
[0036]首先根据式（1)计算各岩层初次断裂步距，取断裂步距最大的岩层作为工作面上 覆岩层关键层，然后结合现场矿压观测获取关键层断裂步距；
[0037]
(1)
[0038]式中，Lo为岩层初次断裂步距；
[0039] m为岩层厚度；
[0040] [0t]为岩层抗拉强度；
[00411 γ为岩层容重，取2.5t/m3。
[0042] 如图1所示，在预开采煤层处从左到右依次布置连续区段的煤层，分别为区段1、区 段二11、区段三5、区段四14、区段五8···区段N，其中，N2五，结合图1至图3所示，本发明以依 次划分的区段一 1、区段二11、区段三5、区段四14和区段五8来详细说明。
[0043] 本发明，坚硬顶板跳采工作面冲击地压控制方法，结合图4至图7,具体包括以下步 骤：
[0044] 步骤一、在划分好区段的基础上，首先开掘区段一上顺槽2、区段一下顺槽4及开切 眼3,并要求区段一 1工作面长度L大于关键层21断裂步距L0;
[0045]步骤二、对区段一 1进行回采，同时掘进区段三5上顺槽6、区段三下顺槽7及开切 眼；
[0046]步骤三、待区段一 1回采完毕，对区段三5进行回采，同时掘进区段五上顺槽9、区段 五下顺槽10及开切眼，要求区段五8工作面长度大于关键层断裂步距；
[0047] 步骤四、待区段三回采完毕后，对区段五进行开采，同时根据现场矿压观测获取区 段二内应力场12、13的宽度，采用小煤柱护巷方案在内应力场掘进区段二上顺槽17、区段二 下顺槽18;
[0048] 步骤五、待区段五开采完毕后，对区段二进行回采，同时根据现场矿压观测获