1.本发明涉及煤矿开采技术领域，尤其是一种切顶留巷顶板的随态控制方法。
背景技术：2.无煤柱开采因具有回采率高、掘进量低等优点而得到广泛应用。切顶留巷作为无煤柱采掘系统中的重要通道，肩负着运输、行人等重要职能。切顶留巷顶板破坏经历了一次成巷阶段和二次复用阶段，具有明显的时空特征。分时特征体现在：一次成巷时，巷道围岩应力场重新分布，切顶留巷顶板破坏主要受原岩应力重新分布和切顶预裂爆轰的叠加作用。二次复用时，相邻工作面开采进一步破坏了顶板，顶板结构重新运动，对切顶留巷顶板造成二次扰动。分区特征体现在：切顶留巷顶板因采掘扰动影响范围不同，各区域顶板的矿压显现有着显著区别，顶板变形各具特点。
3.现有技术中，基于切顶留巷顶板破坏的均一性提出了相应支护方法，但是没有从动态角度考虑切顶留巷顶板的时空破坏特征，这就导致相应的支护方法适用性差、匹配度低、支护效果不佳。在现场应用中，切顶留巷顶板出现了超前支护段顶板下沉，浅部顶板断裂，支护结构体劣化失效等现象，严重威胁切顶留巷长久安全。
技术实现要素：4.在充分考虑切顶留巷顶板时空破坏特征的前提下，为了实现对切顶留巷过程中顶板有效控制，保证矿井开采安全，动态适应顶板破坏状态变化，实现顶板分区动态支护，本发明提供了一种切顶留巷顶板的随态控制方法，具体的技术方案如下。
5.一种切顶留巷顶板的随态控制方法，步骤包括：
6.a.根据顶板监测数据划分切顶留巷顶板的矿压显现分区，分别确定超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区的范围；
7.b.根据矿压显现分区的巷道顶板条件和巷道断面尺寸确定巷道支护方案，包括单体液压支柱及π型梁的规格型号；
8.c.确定一次成巷期间的永久支护方案，以及二次复用期间的永久支护方案，包括锚杆数量及其预紧力的设置、锚索数量及其预紧力的设置。
9.优选的是，步骤a包括：
10.a1.监测巷道顶板、底板移近量；
11.a2.绘制顶板、底板移近量变化曲线，根据顶板、底板的移近量大小和速率划分超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区。
12.还优选的是，巷道顶板、底板移近量的监测具体是在超前工作面推进位置和滞后工作面推进位置，设置监测间隔，分别布置多个监测断面。
13.还优选的是，监测间隔小于等于20m，超前工作面的范围小于等于100m，滞后工作面的范围小于等于600m，监测周期小于90天。
14.还优选的是，超前动压影响区的顶板、底板移近量大于200mm，采掘动载作用区的
顶板、底板移近量为50-200mm，采后成巷稳定区的顶板、底板移近量小于50mm。
15.优选的是，步骤b包括：
16.b1.在超前动压影响区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，自巷道中线向巷道切顶帮、自巷道中线向巷道实体煤帮分别布置单体液压支柱和π型梁，设置间距为0.8-1.2m；
17.b2.在采掘动载作用区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，在巷道内垂直于巷道走向和平行于巷道走向分别布置；其中贴近切顶帮一侧的间距设置为0.5-0.8m；巷道中线及贴近实体煤帮一侧的间距设置为0.8-1.2m，垂直巷道走向上的间距为0.6-1m；平行于巷道走向的单体液压支柱和π型梁组合无间隔接续对齐排列；
18.b3.在采后成巷稳定区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，自巷道中线向巷道切顶帮布置单体液压支柱和π型梁，垂直巷道走向上的间距为0.5-0.8m。
19.还优选的是，超前动压影响区单体液压支柱的支护强度大于等于400kn/m2，所述采掘动载作用区单体液压支柱的支护强度大于等于600kn/m2；所述采后成巷稳定区单体液压支柱的支护强度大于等于100kn/m2。
20.优选的是，步骤c包括：
21.c1.在一次成巷期间，根据巷道地质条件、巷道宽度和锚杆型号确定锚杆的支护参数；
22.c2.锚杆自巷道中线向巷道切顶帮和巷道实体煤帮分别设置，相邻锚杆间距为0.6-1m，锚杆之间通过钢带连接，施加预紧力；
23.c3.根据锚杆支护设置确定锚索的支护参数；
24.c4.锚索自巷道中心向巷道切顶帮和巷道实体煤帮分别设置，相邻锚索间距为1.2-1.6m，锚索垂直于巷道顶板布置，锚索之间通过钢带连接，并施加预紧力；
25.c5.二次复用期间，在巷道切顶帮侧补打锚索，锚索间距设置为0.8-1.2m。
26.进一步优选的是，锚杆的预紧力大于等于120kn，倾斜设置的锚杆倾斜角度为10
°‑
20
°
，倾斜布置的锚索倾斜角度为10
°‑
20
°
。
27.进一步优选的是，锚索的托盘为叠层吸能底座，叠层吸能底座包括异戊橡胶和钢板，异戊橡胶和钢板之间采用热硫化工艺粘合。
28.本发明提供的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，该方法主要是为了解决现有支护方案未考虑切顶留巷顶板时空破坏特征的问题，以及现有的支护方法适用性差、匹配度低、支护效果不佳等问题，本发明基于切顶留巷顶板矿压显现的分区特点，一次成巷阶段、二次复用阶段的分时特点，提出了分区动态支护方案、一次成巷支护方案、二次复用的支护方案。三者相辅相成，共同构成了随着切顶留巷顶板破坏状态变化的“随态控制方法”，该方法能动态适应顶板破坏状态变化，实现了顶板分区动态支护。其有益效果还包括：
29.(1)根据切顶留巷顶板的分区破坏特征，将切顶留巷分为超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区。进而根据分区矿压显现特征，制定了基于单体支柱、锚杆索参数及其布置方式的分区支护方案，根据顶板、底板矿压显现特征设置了单体液压支柱和π型梁组合的支护结构，对巷道顶板进行多次加固，限制了顶板的塑形破坏，形成了适应切顶留
巷顶板动态变化的随态控制方法。
30.(2)根据顶留巷顶板的分时破坏特征，将切顶留巷分为一次成巷阶段和二次复用阶段，分别制定锚杆索及其布置方式的分时支护方案，一次成巷支护实现了切顶留巷顶板初期加固，二次复用支护方案实现了切顶留巷后期强化控制，两者互相配合，既实现了前期护顶，也实现了后期固顶。
31.该方法还具有适用性好、匹配度高、支护效果好等优点，尤其是在现场应用中，切顶留巷顶板避免了超前支护段顶板严重下沉，以及浅部顶板断裂、支护结构体劣化等问题，实现了切顶巷道安全。
附图说明
32.图1是切顶留巷矿压显现分区示意图。
33.图2是切顶留巷一次成巷阶段时示意图。
34.图3是切顶留巷二次复用阶段时示意图。
35.图4是切顶留巷超前动压影响区顶板的临时支护俯视图。
36.图5是图4中切顶留巷超前动压影响区顶板临时支护的i-i剖面图。
37.图6是切顶留巷采掘动载作用区顶板的临时支护俯视图。
38.图7是图6中切顶留巷采掘动载作用区顶板临时支护的i-i剖面图。
39.图8是切顶留巷采后成巷稳定区顶板的临时支护俯视图。
40.图9是图8中切顶留巷采后成巷稳定区顶板临时支护的i-i剖面图。
41.图10是切顶留巷一次成巷阶段顶板支护俯视图。
42.图11是图10中的切顶留巷一次成巷阶段顶板支护的i-i剖面图。
43.图12是图10中切顶留巷一次成巷阶段顶板支护的ii-ii剖面图。
44.图13是切顶留巷二次复用阶段顶板支护俯视图。
45.图14是图13中切顶留巷二次复用阶段顶板支护的i-i剖面图。
46.图15是图13中切顶留巷二次复用阶段顶板支护的ii-ii剖面图。
47.图16是叠层吸能底座正视图。
48.图中：1-本工作面，2-相邻工作面，3-切顶留巷，4-采后成巷稳定区，5-采掘动载作用区，6-超前动压影响区，7-切顶帮，8-实体煤帮，9-异戊橡胶层，10-钢板。
具体实施方式
49.结合图1至图16所示，对本发明提供的一种切顶留巷顶板的随态控制方法的具体实施方式进行说明。
50.实施例1
51.基于切顶留巷顶板矿压显现的分区特点，以及一次成巷阶段、二次复用阶段的分时特点，为了解决支护中适用性差、匹配度低、支护效果不佳等问题，提出一种切顶留巷顶板的随态控制方法，控制巷道为本工作面和相邻工作面服务完毕，其具体步骤包括：
52.a.划分切顶留巷顶板的矿压显现分区。
53.根据顶板监测数据划分切顶留巷顶板的矿压显现分区，分别确定超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区的范围。
54.步骤a包括：
55.a1.监测巷道顶板、底板移近量。
56.a2.绘制顶板、底板移近量变化曲线，根据顶板、底板的移近量大小和速率划分超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区。超前动压影响区的顶板、底板移近量大于200mm，采掘动载作用区的顶板、底板移近量为50-200mm，采后成巷稳定区的顶板、底板移近量小于50mm。根据现场实测值，对照顶板、底板移近量指标，划分超前动压影响区，采掘动载作用区，采后成巷稳定区；具体分区可以如下表所示。
[0057][0058]
其中巷道顶板、底板移近量的监测具体是在超前工作面推进位置和滞后工作面推进位置，设置监测间隔，分别布置多个监测断面。
[0059]
监测间隔小于等于20m，超前工作面的范围小于等于100m，滞后工作面的范围小于等于600m，监测周期小于90天。具体的是超前于工作面推进位置0-a m范围，取a≤100m；滞后于工作面推进位置0-b m范围，取b≤200m；滞后于工作面推进位置b-c m范围，取c≤400m。监测间隔l，取l≤20m。布置i个断面，取i≤20；监测n天，取n≤90天。
[0060]
b.确定分区动态支护方案。
[0061]
根据矿压显现分区的巷道顶板条件和巷道断面尺寸确定巷道支护方案，包括单体液压支柱及π型梁的规格型号。确定巷道支护方案后基于理论计算公式确定“单体液压支柱和π型梁”的布置方案，其中单体液压支柱的支护强度计算如下：
[0062][0063]
式中，q为单体液压支柱提供的支护强度，kn/m2；γd为顶板岩体平均容重，25kn/m3；z为巷道埋藏深度，m；a为巷道宽度，m；h为巷道高度，m；为内摩擦角，
°
；c为粘聚力，mpa。
[0064]
步骤b包括：
[0065]
b1.在超前动压影响区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，自巷道中线向巷道切顶帮、自巷道中线向巷道实体煤帮分别布置单体液压支柱和π型梁，设置间距为0.8-1.2m。
[0066]
b2.在采掘动载作用区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，在巷道内垂直于巷道走向和平行于巷道走向分别布置；其中贴近切顶帮一侧的间距设置为0.5-0.8m；巷道中线及贴近实体煤帮一侧的间距设置为0.8-1.2m，垂直巷道走向上的间距为0.6-1m；平行于巷道走向的单体液压支柱和π型梁组合无间隔接续对齐排列。
[0067]
b3.在采后成巷稳定区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型
梁组合的支护方式，自巷道中线向巷道切顶帮布置单体液压支柱和π型梁，垂直巷道走向上的间距为0.5-0.8m。
[0068]
其中，超前动压影响区单体液压支柱的支护强度大于等于400kn/m2，采掘动载作用区单体液压支柱的支护强度大于等于600kn/m2；采后成巷稳定区单体液压支柱的支护强度大于等于100kn/m2。
[0069]
c.确定分时永久支护方案。
[0070]
确定一次成巷期间的永久支护方案，以及二次复用期间的永久支护方案，包括锚杆数量及其预紧力的设置、锚索数量及其预紧力的设置。
[0071]
步骤c包括：
[0072]
c1.在一次成巷期间，根据巷道地质条件、巷道宽度和锚杆型号确定锚杆的支护参数。
[0073]
其中基于理论计算公式确定锚杆布置方案，使得支护后的强度不低于0.35mpa，锚杆支护强度计算公式如下：
[0074][0075]
式中，p为锚杆支护后强度，mpa；γ为顶板岩体平均容重，25kn/m3；λ为侧压系数；a为巷道宽度，m；h为巷道高度，m；为内摩擦角，
°
；θ为
[0076]
根据巷道掘进地质条件，建立数值计算模型，验算不同锚杆布置方案下的顶板应力状态与顶板下沉量，据此确定锚杆布置方案。
[0077]
c2.锚杆自巷道中线向巷道切顶帮和巷道实体煤帮分别设置，相邻锚杆间距为0.6-1m，锚杆之间通过钢带连接，施加预紧力。
[0078]
c3.根据锚杆支护设置确定锚索的支护参数。
[0079]
c4.锚索自巷道中心向巷道切顶帮和巷道实体煤帮分别设置，相邻锚索间距为1.2-1.6m，锚索垂直于巷道顶板布置，锚索之间通过钢带连接，并施加预紧力。
[0080]
c5.二次复用期间，在巷道切顶帮侧补打锚索，锚索间距设置为0.8-1.2m。
[0081]
其中钢带连接结构，为矿用w型钢带，结构宽度为220mm≤b0≤280mm，厚度为2.2mm≤t≤3.0mm，长度为l＝b(i+2)+300mm。钢带上有可用于锚杆穿过的圆孔，孔间距为600-1000mm，圆孔直径为28mm≤k≤34mm。锚杆的预紧力大于等于120kn，倾斜设置的锚杆倾斜角度为10
°‑
20
°
，倾斜布置的锚索倾斜角度为10
°‑
20
°
。
[0082]
锚索的托盘为叠层吸能底座，叠层吸能底座包括异戊橡胶和钢板，异戊橡胶和钢板之间采用热硫化工艺粘合。叠层吸能底座，异戊橡胶厚度5mm≤t≤8mm，钢板厚度5mm≤t≤8mm，异戊橡胶宽度260mm≤b0≤300mm，钢板宽度260mm≤b0≤300mm，异戊橡胶层数为3≤i≤6，钢板层数为3≤j≤6。锚索孔径为28mm≤k≤34mm。
[0083]
切顶留巷顶板的随态控制方法主要是为了解决现有支护方案未考虑切顶留巷顶板时空破坏特征的问题，以及现有的支护方法适用性差、匹配度低、支护效果不佳等问题，本发明基于切顶留巷顶板矿压显现的分区特点，一次成巷阶段、二次复用阶段的分时特点，提出了分区动态支护方案、一次成巷支护方案、二次复用的支护方案。三者相辅相成，共同
构成了随着切顶留巷顶板破坏状态变化的“随态控制方法”，该方法能动态适应顶板破坏状态变化，实现了顶板分区动态支护。
[0084]
实施例2
[0085]
结合说明书附图所示，以某矿为例，对一种切顶留巷顶板的随态控制方法进行具体的说明。使用该方法支护巷道的具体步骤包括：
[0086]
步骤a.根据顶板监测数据划分切顶留巷顶板的矿压显现分区，分别确定超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区的范围。
[0087]
监测巷道顶板、底板移近量。在超前于工作面推进位置0-a m范围，滞后于工作面推进位置0-b m范围，滞后于工作面推进位置b-c m范围，每隔lm，布置1个监测断面，共布置i个断面，监测90天。根据监测数据，绘制顶板、底板移近量变化曲线。根据顶板、底板移近量大小和速率，将切顶巷道划分为超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区。
[0088]
步骤b.根据矿压显现分区的巷道顶板条件和巷道断面尺寸确定巷道支护方案，包括单体液压支柱及π型梁的规格型号。
[0089]
确定超前动压影响区动态支护方案，具体根据巷道顶板条件、巷道断面尺寸、单体液压支柱规格型号、π型梁规格型号，基于理论计算公式确定“单体液压支柱+π型梁”的布置方案，单体液压支柱提供的支护强度为400kn/m2。根据巷道掘进地质条件，建立数值计算模型，验算不同单体液压支柱和π型梁布置方案下的顶板应力状态与顶板下沉量，据此确定布置方案。自巷道中线起，朝向巷道切顶帮，单体液压支柱和π型梁依次命名为d1、d2、d3······di
，朝向巷道实体煤帮，单体液压支柱和π型梁依次命名为d
′1、d
′2、d
′3······d′i，相邻单体液压支柱好π型梁间隔800-1200mm垂直于巷道走向布置。其中i为巷道单侧“单体液压支柱+π型梁”的数量，其中i≤3。
[0090]
确定采掘动载作用区动态支护方案，根据确定的单体液压支柱和π型梁布置方案，自巷道中线起，朝向巷道切顶帮，单体液压支柱和π型梁依次命名为c1、c2、c3······ci
，其中c1、ci垂直于巷道走向布置，c1、ci之间布置c
t
，c
t
平行于巷道走向布置。c1间隔800-1200mm布置，ci间隔500-800mm贴近切顶帮侧布置，c
t
无间隔、接续对齐成列布置。其中，c1、c
t
、ci之间的距离为600-1000mm。朝向巷道实体煤帮，单体液压支柱和π型梁依次命名为c1′
、c
′2、c
′3······c′i，相邻“单体液压支柱+π型梁”间隔800-1200mm垂直于巷道走向布置。i为巷道单侧“单体液压支柱+π型梁”数量，其中i≤3，t＝1。
[0091]
确定采后成巷稳定区动态支护方案，根据确定的单体液压支柱和π型梁布置方案，单体液压支柱提供的支护强度为100kn/m2。根据确定的单体液压支柱和π型梁组合的布置方案，自巷道中线起，朝向巷道切顶帮，单体液压支柱和π型梁布置依次命名为w1、w2、w3······
wi，相邻单体液压支柱和π型梁间隔500-800mm垂直于巷道走向布置。朝向巷道实体煤帮，无需布置单体液压支柱和π型梁。i为巷道切顶帮侧“单体液压支柱+π型梁”数量，其中i＝1。
[0092]
步骤c.确定一次成巷期间的永久支护方案，以及二次复用期间的永久支护方案，包括锚杆数量及其预紧力的设置、锚索数量及其预紧力的设置。
[0093]
一次成巷期间的永久支护方案即在一次成巷期间，沿巷道掘进方向，交替布置第一锚杆系统与第二锚索系统，直至巷道掘进完毕。
[0094]
布置第一锚杆系统m1。锚杆选用直径20-22mm的高强度左旋无纵筋螺纹钢锚杆，长
度为2200-2500mm，预紧力≥120kn。根据巷道掘进地质条件、巷道宽度与锚杆规格型号，基于理论计算公式确定锚杆布置方案，使得支护后的强度不低于0.35mpa。根据巷道掘进地质条件，建立数值计算模型，验算不同锚杆布置方案下的顶板应力状态与顶板下沉量，据此确定锚杆布置方案。根据确定的锚杆布置方案，自巷道中线起，朝向巷道切顶帮，锚杆依次命名为g1、g2、g3···gi
。朝向巷道实体煤帮，锚杆依次命名为g
′1、g
′2、g
′3····g′i。i为巷道单侧锚杆数量，相邻锚杆间距为600-1000mm。在巷道顶板同一铅垂平面内，使用锚杆机向顶板内打锚杆，锚杆gi向切顶侧顶板倾斜一定角度，锚杆g
′i向实体煤侧顶板倾斜一定角度，其余锚杆垂直于顶板布置。将锚杆通过钢带结构连接，并施加预紧力，形成第一锚杆系统m1。其中第一锚杆系统m1的锚杆数量i≤3，锚杆gi、g
′i分别向切顶侧顶板、实体煤侧顶板倾斜的角度为10
°
≤α≤20
°
。
[0095]
布置第二锚索系统m2，在形成第一锚杆系统m1后，确定锚索布置方案，使得锚索支护后的强度不低于0.35mpa。根据确定的锚索布置方案，自巷道中心起，朝向巷道切顶帮，锚索依次命名为s1、s2、s3······
si。朝向巷道实体煤帮，锚索依次命名为s
′1、s
′2、s
′3······s′i。i为巷道单侧锚索数量。相邻锚索间距为1200-1600mm。在巷道顶板同一铅垂平面内，使用锚索钻机向顶板内打锚索，锚索均垂直于顶板布置。将锚索通过钢带结构连接，并施加预紧力，形成第二锚索系统m2。第二锚索系统m2的锚索数量i≤2，锚索s1、s
′1分别向切顶侧顶板、实体煤侧顶板倾斜的角度为10
°
≤α≤20
°
。锚索选用直径为21.6mm的钢绞线，长度为7300-9300mm，预紧力≥120kn。
[0096]
二次复用期间，在原有支护设置的基础上布置第三锚索系统m3。在巷道切顶帮侧，距巷道切顶侧顶板d m距离处，平行于巷道走向方向，补打锚索。沿向巷道出口方向，锚索依次命名为bs1、bs2、bs3······
bsi。i为补打锚索数量。相邻锚索间距为800-1200mm。在巷道顶板同一铅垂平面内，使用锚索钻机向顶板内打锚索，锚索bs1、bs2、bs3······
bsi，朝向切顶侧上方顶板倾一定角度布置。将锚索通过钢带结构连接，并施加预紧力。钢带结构接续对齐成列布置。形成第三锚索系统m3。第三锚索系统m3的锚索数量i＝1，锚索bsi朝向切顶侧顶板倾斜的角度为10
°
≤α≤20
°
，第三锚索系统m3的锚索选用直径为21.6mm的钢绞线，长度为9300-12300mm，预紧力≥120kn。
[0097]
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
技术特征：1.一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，步骤包括：a.根据顶板监测数据划分切顶留巷顶板的矿压显现分区，分别确定超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区的范围；b.根据矿压显现分区的巷道顶板条件和巷道断面尺寸确定巷道支护方案，包括单体液压支柱及π型梁的规格型号；c.确定一次成巷期间的永久支护方案，以及二次复用期间的永久支护方案，包括锚杆数量及其预紧力的设置、锚索数量及其预紧力的设置。2.根据权利要求1所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述步骤a包括：a1.监测巷道顶板、底板的移近量；a2.绘制顶底板移近量变化曲线，根据顶板、底板的移近量大小和速率划分超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区。3.根据权利要求2所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述巷道顶板、底板移近量的监测具体是在超前工作面推进位置和滞后工作面推进位置，设置监测间隔，分别布置多个监测断面。4.根据权利要求3所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述监测间隔小于等于20m，超前工作面的范围小于等于100m，滞后工作面的范围小于等于600m，监测周期小于90天。5.根据权利要求3所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述超前动压影响区的顶板、底板移近量大于200mm，采掘动载作用区的顶板、底板移近量为50-200mm，采后成巷稳定区的顶板、底板移近量小于50mm。6.根据权利要求1所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述步骤b包括：b1.在超前动压影响区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，自巷道中线向巷道切顶帮、自巷道中线向巷道实体煤帮分别布置单体液压支柱和π型梁，设置间距为0.8-1.2m；b2.在采掘动载作用区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，在巷道内垂直于巷道走向和平行于巷道走向分别布置；其中贴近切顶帮一侧的间距设置为0.5-0.8m；巷道中线及贴近实体煤帮一侧的间距设置为0.8-1.2m，垂直巷道走向上的间距为0.6-1m；平行于巷道走向的单体液压支柱和π型梁组合无间隔接续对齐排列；b3.在采后成巷稳定区，确定单体液压支柱的支护强度，采用单体液压支柱和π型梁组合的支护方式，自巷道中线向巷道切顶帮布置单体液压支柱和π型梁，垂直巷道走向上的间距为0.5-0.8m。7.根据权利要求6所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述超前动压影响区单体液压支柱的支护强度大于等于400kn/m2，所述采掘动载作用区单体液压支柱的支护强度大于等于600kn/m2；所述采后成巷稳定区单体液压支柱的支护强度大于等于100kn/m2。8.根据权利要求1所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述步骤c
包括：c1.在一次成巷期间，根据巷道地质条件、巷道宽度和锚杆型号确定锚杆的支护参数；c2.锚杆自巷道中线向巷道切顶帮和巷道实体煤帮分别设置，相邻锚杆间距为0.6-1m，锚杆之间通过钢带连接，施加预紧力；c3.根据锚杆支护设置确定锚索的支护参数；c4.锚索自巷道中心向巷道切顶帮和巷道实体煤帮分别设置，相邻锚索间距为1.2-1.6m，锚索垂直于巷道顶板布置，锚索之间通过钢带连接，并施加预紧力；c5.二次复用期间，在巷道切顶帮侧补打锚索，锚索间距设置为0.8-1.2m。9.根据权利要求8所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述锚杆的预紧力大于等于120kn，倾斜设置的锚杆倾斜角度为10
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，倾斜布置的锚索倾斜角度为10
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。10.根据权利要求8所述的一种切顶留巷顶板的随态控制方法，其特征在于，所述锚索的托盘为叠层吸能底座，叠层吸能底座包括异戊橡胶和钢板，异戊橡胶和钢板之间采用热硫化工艺粘合。
技术总结本发明提供了一种切顶留巷顶板的随态控制方法，涉及煤矿开采技术领域。该方法具体包括：划分切顶留巷顶板的矿压显现分区，分别确定超前动压影响区、采掘动载作用区、采后成巷稳定区的支护方案，根据巷道顶板条件、巷道断面尺寸等确定单体液压支柱及π型梁的规格型号；确定一次成巷期间的永久支护方案及二次复用期间的永久支护方案，具体是锚杆数量及其预紧力的设置、锚索数量及其预紧力的设置等。该方法根据切顶留巷顶板的分区破坏特征确定了支护方式及支护参数，通过多次加固顶板限制了顶板的塑形破坏，另外还在一次成巷和二次复用的不同阶段分别设置了永久支护方案。该方法分区、分时对顶板进行有效的控制，实现了切顶巷道安全。道安全。道安全。
技术研发人员：朱恒忠 王刚 汪华君 臧传伟
受保护的技术使用者：山东科技大学
技术研发日：2022.05.19
技术公布日：2022/11/1
