切顶卸压技术在工作面终采线的研究及应用

综采工作面切顶卸压留巷技术研究邮寄地址：033300【摘要】本文主要分析矿井生产中运用到的综采工作面切顶卸压留巷技术。

煤层开采过程中会出现矿压显现剧烈、回采巷道围岩控制困难等问题，因此需要运用切顶卸压留巷技术，运用破碎岩石支撑顶板岩层，从而改善巷道围岩体应力分布。

合理运用该技术能有效提高沿空留巷的稳定性，提高矿井生产效率和质量。

【关键词】综采工作面；切顶卸压；留巷技术当前我国煤炭开采规模、范围不断扩大，使得煤炭资源趋于枯竭。

在煤炭开采的过程中，如果仍然使用传统的护巷煤柱方式会造成严重的资源浪费，同时还会影响煤炭开采的安全性和稳定性。

因此需要积极运用沿空留巷技术。

该技术不仅能有效提高煤炭开采效率，同时能进一步缓解开采过程中可能出现的矿井采掘接替紧张状况。

1 切顶卸压沿空留巷原理与操作流程1.1原理分析切顶卸压沿空留巷技术是指在煤矿开采过程中用于解决煤层顶板失稳、岩层压力过大等问题的一种采矿技术。

这种技术主要适用于煤矿井巷或工作面的支护和煤层开采。

在传统的采煤方法中，当煤矿进行煤层开采时，煤层上方的岩层会受到压力，可能会引发顶板失稳或岩层崩落等安全隐患。

随着当前矿井开采深度不断增加，开采过程中更加频繁出现煤柱的应力集中现象。

在煤炭开采过程中很可能出现煤柱变形、瓦斯突出等问题。

为了保障矿工的安全以及提高采煤效率，采用切顶卸压沿空留巷技术来进行采煤。

切顶卸压沿空留巷技术中切顶即通过采用先行切割煤层顶板的方式，减少煤层顶板的厚度，从而降低岩层受力面积，减缓顶板的压力。

卸压指在切割煤层顶板后，逐步释放岩层的压力，使压力得到分散和释放，减轻岩层压力。

沿空留巷指在煤层开采后，留下一定的空间或巷道，以便适时排放瓦斯和风流，减少煤矿灾害事故的发生。

相较于传统的采煤方式，切顶卸压沿空留巷技术能更好地保护矿工的安全，避免矿井事故的发生，并且对于煤矿的资源开采也具有更高的效率和经济效益。

但是，实施该技术也需要根据具体的矿井地质条件和开采情况进行合理设计和操作，以确保安全和有效地进行煤层开采。

《回撤通道切顶卸压护巷作用机理及技术研究》篇一一、引言随着煤矿开采深度的不断增加，矿井的安全问题愈发凸显。

在煤炭开采过程中，回撤通道作为煤炭生产的重要环节，其切顶卸压护巷技术的有效应用，对于确保煤矿生产安全和提高采煤效率具有极其重要的意义。

本文将深入探讨回撤通道切顶卸压护巷的作用机理及其技术的研究。

二、回撤通道及其重要性回撤通道，是指矿井工作面在回采过程中为满足工作面设备和人员的撤退需求而设立的专用通道。

它既是煤炭生产的运输通道，也是紧急撤退的重要途径。

在采煤过程中，由于采空区及周边压力变化大，维护回撤通道的稳定性变得尤为关键。

三、切顶卸压技术的作用机理切顶卸压技术，即通过一系列措施和手段改变矿山顶部岩石的应力分布状态，从而达到减小采空区顶板压力、提高工作面稳定性的目的。

该技术的主要作用机理如下：（一）减少采空区顶板压力：通过合理的切顶设计，改变顶部岩石的应力分布，将部分压力转移至其他区域，从而减轻采空区顶板的压力。

（二）提高工作面稳定性：切顶过程中引入一定的卸载路径，有效疏导顶板岩石压力的积累与转移，使得工作面保持较高的稳定性。

（三）缓解围岩压力：通过对矿山周围岩石进行一定程度的破碎处理，使其逐渐进入流动态状态，减少围岩压力对回撤通道的影响。

四、切顶卸压护巷技术研究（一）技术方案研究：根据矿井实际情况，制定合理的切顶设计方案。

包括确定切顶范围、切顶深度、切顶方式等关键参数。

同时，结合矿井地质条件、采煤工艺等因素进行综合分析，确保技术方案的可行性和安全性。

（二）技术实施过程：在技术方案确定后，按照预定计划进行切顶操作。

在施工过程中需严格遵循相关安全规范和操作规程，确保施工质量。

同时，应加强现场管理，及时处理施工过程中的问题。

（三）技术效果评估：对实施后的切顶卸压护巷技术进行效果评估。

通过观察和分析回撤通道的稳定性、压力变化等指标，评估技术的实际效果和存在的问题。

根据评估结果对技术方案进行优化和调整，以提高技术的实际应用效果。

沿空留巷切顶卸压技术沿空留巷切顶卸压技术是指在采煤工作面上，通过切开工作面顶板来释放顶板压力和改善采空区的技术。

该技术具有降低采煤工作面顶板压力、提高工作面安全性、减少煤矿事故发生率的重要作用。

下面将从原理、特点以及应用等方面来详细介绍这项技术。

首先，沿空留巷切顶卸压技术的原理是利用机械手段切开煤层的一部分，使顶板有一部分成为空巷上盘，从而降低顶板的压力。

这样可以提高工作面的安全性，减少事故的发生率。

其次，沿空留巷切顶卸压技术的特点是灵活可控、高效安全。

工人可以根据实际情况切割煤层，以达到卸压的效果。

而且这项技术不仅可以降低采煤工作面的风险，还可以提高采煤效率和资源利用率，对于矿山的可持续发展具有重要意义。

此外，沿空留巷切顶卸压技术的应用场景比较广泛。

在煤矿采煤工作面上，采用这项技术可以有效解决采煤工作面顶板压力过大的问题。

同时，该技术还可以被应用于其他领域，比如隧道工程、地下储气库等。

这些领域都需要解决地质条件复杂、岩层紧密、顶板压力大的问题，因此沿空留巷切顶卸压技术具有较大的应用潜力。

在实施沿空留巷切顶卸压技术时，需要注意以下几点。

首先，要充分了解煤层的地质条件和顶板压力情况，选择合适的切割方式和位置。

其次，要合理安排切割工序和切割时间，确保工作面的稳定性和采煤效率。

同时，要加强对切割过程中顶板变形和松动情况的监测和预警，及时采取措施以避免事故的发生。

此外，还需要加强对操作人员的培训和指导，提高他们的安全意识和技能水平。

总结起来，沿空留巷切顶卸压技术是一项对于降低顶板压力、提高工作面安全性、减少煤矿事故发生率具有重要作用的技术。

它的特点是灵活可控、高效安全，适用于煤矿采煤工作面以及其他地下工程领域。

然而，在实施该技术时需要充分考虑煤层地质条件和顶板压力情况，并加强对切割过程的监测和预警，以确保工作面的稳定性和安全性。

总705期第七期2020年3月河南科技Henan Science and Technology厚硬顶板工作面切顶卸压研究与应用王金晶（河南能源化工集团焦煤集团科研所，河南焦作454150）摘要：为了解决九里山煤矿14141工作面基本顶来压强度大的难题，综合考虑工作面顶板岩层覆存情况、顶板岩石物理特性，决定对其顶板进行深孔爆破切顶卸压工作。

根据地质情况，通过理论分析计算，得出了钻孔布置、孔间距、钻孔深度、装药量、封孔长度等参数，并结合现场实际对多个参数进行修正。

应用实践表明：方案实施后采场矿压显现不明显，基本顶初次来压步距较小，来压强度低，没有出现大面积的冒顶、片帮，保证了工作面的安全生产。

关键词：切顶卸压；深孔爆破；矿压；钻孔；工作面中图分类号：TD235.4文献标识码：A文章编号：1003-5168（2020）07-0073-03 Research and Application of Roof Cutting，Pressure Released inTick-hard Roof Fully-mechanized Working FaceWANG Jinjing（Scientific Research Institutes,Henan Energy and Chemical Industry Group Co.，Ltd.，Jiaozuo Henan454150）Abstract:In order to solve the problem of high strength of pressure coming from the basic roof of14141working face in Jiulishan coal mine,it was decided to carry out deep hole blasting to cut the roof and relieve the pressure in consid⁃eration of the overburden of the roof rock layer and the physical characteristics of the roof rock.According to the geo⁃logical conditions,through the theoretical analysis and calculation,it was concluded that the drill hole arrangement, hole spacing,hole depth,controll and hole sealing parameters such as length,and connecting with the actual revised on multiple parameters.Schemes implemented in the practical application showed that the stope underground pres⁃sure was not obvious,the basic first step to pressure from the small,to compressive strength was low,no large area roof caving,help,to ensure the safety production of working face.Keywords:roof cutting and pressure released；deep hole blasting；rock pressure；drill；working face矿山压力显现规律及其控制方法的研究，是正确进行采矿设计、合理选择支护形式及支架类型、加强顶板管理、保证安全生产的重要一环［1］。

聚能爆破切顶卸压技术在回采工作面的应用研究许文静【摘要】针对镇城底矿22602工作面巷道变形严重、两帮耕回、底板鼓起等问题,对22602工作面沿空留巷中应用聚能爆破切顶卸压及其支护技术进行研究.实践表明,聚能爆破切顶卸压技术在镇城底矿22602工作面沿空留巷中的应用减少巷道维修量、降低掘进率和节约生产成本,体现出显著的安全与经济效益.【期刊名称】《山西冶金》【年(卷),期】2018(041)006【总页数】3页(P131-133)【关键词】聚能爆破;切顶卸压;沿空留巷【作者】许文静【作者单位】西山煤电集团有限责任公司镇城底矿, 山西古交030200【正文语种】中文【中图分类】TD322+.11 概况西山煤电镇城底矿位于山西古交市西北，井田东西走向6.6km，南北宽2～5km，井田面积17.8 km2，矿井设计生产能力190万t/a。

该矿南二下组煤采区轨道下山、760水平东大巷已服务11年，受22602工作面回采影响，巷道多次受压。

巷道变形量大，两帮变形量达2 m，底鼓达1.5 m。

22602工作面正在回采，受22602工作面动压影响760南大巷靠近22602工作面段巷道变形严重，两帮挤回，底板鼓起。

现正处于维修阶段，大巷采用单道运行，影响矿井正常生产秩序。

因此，计划在22602工作面回采及末采期间，于顺槽和切眼采用深孔爆破技术对顶板进行切断，实现卸压，降低采动应力对主要运输大巷及采区集中巷道的影响，避免邻近巷道的变形。

2 聚能爆破切顶卸压原理随着2号煤层采掘深度的增加，矿压显现明显，采用宽煤柱护巷，巷道处于压力集中区，不利于巷道的维护和稳定，而采用小煤柱又经常被应力集中压酥，巷道围岩位移变大[1]。

采用聚能定向爆破对顶板进行切断、卸压，改善巷道所处的应力环境，使巷道处于应力卸载区，便于巷道的后期维护。

聚能爆破卸压应力优化图如图1所示。

图1 聚能爆破卸压应力优化图制定巷道应力集中卸压治理技术方案，按不同炸药量、不同位置爆破进行数值模拟，给出聚能定向爆破卸压的合理爆破参数。

Value Engineering0引言随着我国煤矿产业结构发展方向的不断调整，浅层矿井的开发进度放缓，越来越多的企业开始尝试深井工程开发。

在这类工程中，由于需要进行高深度作业，有时会在矿井中遗留一部分设置的煤柱，这些煤柱在通常情况下较难回收。

一方面遗留的煤柱形成了煤矿资源的浪费；另一方面这些煤柱也容易形成集中应力，对巷道围岩的控制形成威胁。

综放综采工作面沿空留巷中切顶卸压技术是专门应对深挖矿井巷道围岩控制问题所开发的新型技术[1]。

在深挖矿井工程中，可以无需预留煤柱，以恒阻大变形锚杆和定向预裂爆破技术等对综放综采工作面进行切顶、卸压等，实现运输巷沿空留巷围岩的科学、高效控制，进而有效缓解矿井深度掘进过程中某些衔接位置的矛盾等。

本文以我国某煤矿综采工作面为例，对该技术的应用思路进行总结，通过与传统方法的对比归纳了沿空留巷切顶卸压技术的优势等。

1工程背景1.1工程概况己16-17-2206工作面是该煤矿中首个综放综采工作面，位于己16-17煤开拓大巷的东侧，开采煤层2-2煤。

该综放综采工作面的工作范围主要包括南侧未开采的深挖矿井煤层和西北侧未开采的深挖矿井煤层。

该煤层的开切眼和顺槽开口分别位于22062工作面的西部边界和大巷保护煤柱内。

22062工作面的整体开采面积约1.68km 2，其工作面长约265m ，推进长度约6017m ，深挖煤层总储量约2446.59万t 。

1.2工作面煤层赋存条件该工作面煤层所形成的煤种主要为不沾煤，煤层整体的赋存条件并不复杂，煤层厚度普遍在11.48~13.16m 范围内，平均厚度约12.7m ，煤层的整体埋藏深度约300.7~352.5m ，综放综采工作面的挖掘范围内煤层底板标高约+960.76~986.95m 之间。

在该煤矿其他类似煤层的开采过程中，多采用传统的巷道掘进技术，普遍存在工程量大、工作面采出率难提升等问题。

1.3工作面平面布置情况在该工作面中首次采用了沿空留巷切顶卸压技术，将该工作面的运输巷道保存以后作为下一个工作面的回风巷。

官地矿22611工作面停采线深孔爆破断顶卸压技术研究及应用任海平【摘要】在工作面末采阶段,由于采动影响而产生的超前支承压力会对采区巷道造成变形破坏.因此,采取必要的手段在工作面末采收尾后进行断顶卸压,不但能对工作面两端平巷起到保护作用、降低维修成本,而且可以缩小末采阶段留设的采区保护煤柱尺寸,多回收煤炭资源.在官地矿22611工作面末采收尾后停采线处,应用深孔爆破技术对顶板进行切断,实现卸压并降低采动应力对采区巷道的影响,避免采区巷道产生大变形.【期刊名称】《中国煤炭》【年(卷),期】2018(044)004【总页数】5页(P78-82)【关键词】停采线;支护技术;深孔爆破;断顶卸压【作者】任海平【作者单位】西山煤电集团公司官地矿生产科,山西省太原市,030053【正文语种】中文【中图分类】TD323停采线的合理确定一直是采煤行业需要深入研究的难题，其合理性关系到矿井生产的安全与经济。

从安全角度考虑，停采线到大巷之间煤柱留设宽度越大，大巷受到开采活动的扰动越小，对于大巷的维护越有利，从而能够保证开采活动的安全；从资源回收率角度出发，大巷保护煤柱宽度留设越小，煤炭资源浪费就越少，资源回收率相应越高，但不利于安全。

针对在保证安全开采的前提下，最大限度回收煤炭资源，同时减少资源浪费的难题，可考虑采用深孔爆破断顶卸压的方法，既加强了大巷稳定性，又提高了回采上限。

对于停采线位置确定问题，科研院校、煤矿现场科技人员等对此都有不同研究，得出很多有指导价值的实践经验及计算公式。

但不同矿井的煤层顶底板岩性、厚度等不同，巷道布置及支护形式也各有差异，简单复制沿用其他矿井经验做法缺乏科学性，与安全生产理念相悖。

即使同一水平煤层的不同工作面，由于岩层局部构造、节理裂隙差异以及巷道支护形式、工作面开采顺序、回采工艺、支架回撤方式等不同，大巷保护煤柱设计也不完全相同。

官地矿22611工作面开采时，工作面两边平巷矿压显现强烈，巷道变形量大，可以预测若该工作面停采线位置留设不合理，不采取断顶卸压手段，将对回撤通道的维护造成严重困难。

超前切顶卸压技术研究与应用煤矿生产地区能否正常衔接对生产任务的完成起到至关重要的作用。

为保证采掘正常衔接，加快巷道掘进进度，减少后路整修量，就需要在回采期间提前对巷道进行超前卸压，减少相邻掘进巷道的顶板压力，保证掘进工效。

所以，超前切顶卸压技术的应用为提高巷道掘进进度提供了强有力的保障。

一、单位生产地区简介我单位现在182705工作面进行生产作业。

705工作面地面位于钟离村北，地面标高为+146.3m～＋151.8m，底板标高为-748.4～-671.8m，埋深均超过800m。

地势南高北低，地表为丘陵地形，地表大部分已开垦为农田。

井下位于六采区，东为设计的182605工作面，西为182703工作面采空区，南至22-22′勘探线，北至18-18′勘探线。

工作面开采2#煤，本层煤的容重为1.5t/m³；开采面积183479m²；工业储量为945830t；可采储量为853538t。

工作面走向长度831m；倾向长度190m；工作面倾角6°～30°，平均18°；煤层厚度最大3.9m，最小3.7m，平均3.8m，直接顶岩性为砂质页岩，性脆，致密。

工作面现有支架126架，后期随工作面推进逐步增加支架。

二、项目内容1、国外切顶卸压技术研究概况：世界一些主要产煤国家（如德国、英国、波兰、俄罗斯等）为了实现减小巷道压力，达到快速掘进巷道、保证生产的连续性和提高矿井的经济效益，采用切顶卸压的方法以实现快速沿空掘巷，并取得了一定的研究成果。

2、国内切顶卸压技术研究概况：我国关于切顶卸压技术的研究起初是为了切断压力大的巷道向压力小的巷道传递压力，减少掘进后路巷道规格变形。

近年来，我国学者通过理论分析、现场实测、和实验室试验，对切顶卸压的围岩应力状态、矿压显现规律等方面进行了一系列的研究工作，并取得了较大的进展。

超前切顶卸压技术是目前国内最先进的切断巷道压力传递的有效手段之一，即对巷道采用深孔预裂爆破，切断巷道中间的连接，最大程度阻断巷道压力传递范围。

综采工作面水力压裂切顶卸压技术的应用研究目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景 (3)1.2 研究意义 (4)1.3 国内外研究现状 (5)1.4 本文研究内容概述 (6)2. 综采工作面概述 (8)2.1 综采工作面的定义 (9)2.2 综采工作面的开采工艺 (10)2.3 综采工作面的安全问题 (11)3. 水力压裂技术 (12)3.1 水力压裂技术的原理 (13)3.2 水力压裂技术的发展历程 (15)3.3 水力压裂技术在矿业中的应用 (15)4. 切顶卸压技术 (17)4.1 切顶卸压技术的原理 (19)4.2 切顶卸压技术的应用场景 (20)4.3 切顶卸压技术的优势 (21)5. 水力压裂切顶卸压技术 (22)5.1 水力压裂切顶卸压技术的原理 (24)5.2 水力压裂切顶卸压技术的应用难点 (25)5.3 水力压裂切顶卸压技术的案例分析 (26)6. 水力压裂切顶卸压技术在综采工作面中的应用 (27)6.1 应用背景 (29)6.2 技术实施步骤 (31)6.3 应用效果评估 (32)6.4 存在问题与解决措施 (33)7. 案例研究 (34)7.1 案例选取 (36)7.2 技术细节分析 (37)7.3 应用效果对比 (38)8. 结论与展望 (39)8.1 研究结论 (41)8.2 存在的问题与不足 (42)8.3 未来研究方向 (44)1. 内容描述综采工作面水力压裂切顶卸压技术的应用研究是当前煤炭开采领域的重要研究方向之一。

该技术旨在通过水力压裂的方式，对采煤工作面的顶板进行切顶卸压，以改善工作面的应力环境，提高煤炭开采的安全性和效率。

本文档将对这一技术的应用进行全面的研究描述。

技术原理：水力压裂切顶卸压技术是利用高压水流在岩石中产生的裂缝扩展，对顶板进行切割和卸压。

通过合理设计压裂方案，可以控制裂缝的扩展方向和范围，实现对顶板的精准切割。

应用流程：包括工作面的勘察与评估、压裂方案的设计、钻孔施工、压裂液的配制与输送、水力压裂作业、效果评估等环节。