本发明涉及巷道支护技术领域，具体是一种应用于厚煤层的含托顶煤的超高回采巷道支护方法。
背景技术
回采巷道作为煤矿开采工作面的巷道，一般情况下，采取沿顶掘进或者沿底掘进的方式，其断面形状是矩形或者梯形。但是当厚煤层中有断层或者地质构造时，围岩较为破碎，锚网索主动支护难以使用，为了便于巷道支护，巷道通常采用u型拱被动支护。此外，由于煤层厚度较大，且赋存不稳定，巷道掘进时既不沿顶也不沿底，而是布置在煤层中间，这种巷道掘进方式，造成巷道上方托有顶煤，巷道下部有底煤，巷道采用u型拱支架托顶煤支护。在煤炭回采时，为了增加煤炭资源回收，工作面需要沿底布置回收煤炭。在巷道超前支护段，将原有巷道插矸（煤）卧底，沿煤层底板布置，结果会出现超高巷道，巷道的高度可能超过6米以上。回采巷道高度增加，且在工作面开采过程中受动压影响造成的片帮和冒顶现象更容易发生，引起安全事故，研究相应的支护方法，非常迫切。
为了解决上述问题，提出本发明，在赋存不稳定厚煤层中的拱型回采巷道，插矸（煤）卧底增加回采巷道高度，能够实现沿底回采，回收煤炭资源。要实现该技术，必须要解决从原有拱型巷道过渡到超高巷道的支护方法。为此，本发明从现场实际出发，解决了超高拱形回采巷道（巷道高度大于6米）的支护方法，为厚煤层超高回采巷道支护提供了有效方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种应用于厚煤层的含托顶煤的超高回采巷道支护方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种应用于厚煤层的含托顶煤的超高回采巷道，包括煤层，u型拱顶梁，u型拱棚腿，卡缆，螺纹钢锚杆，玻璃钢锚杆，锚索，锚索托梁，圆木，木垛，单体液压支柱，π型梁，巷道上帮，巷道下帮，底板，底板。
一种应用于厚煤层的含托顶煤的超高回采巷道支护方法，步骤如下：
1)加固原有托顶煤u型拱顶梁，超前工作面60m加固u型拱顶梁，在拱型回采巷道内沿巷道走向打设三排锚索托梁加固u型拱顶梁，让锚索悬吊在顶板稳定的岩层中，分别为：第一排沿巷道中心线打设，第二排偏向巷道上帮打设，第三排偏向巷道下帮打设。
2)拆掉u型拱棚腿，超前工作面50m，在拱型回采巷道内超前工作面拆掉u型拱两个棚腿，根据顶煤完整情况，采用单体液压支柱临时加强支护，避免顶煤因过度破碎出现冒落。
3)补打两帮锚杆，拆掉u型拱棚腿后，对u型拱卡缆以下实体煤帮打设锚杆、强支护，巷道上帮使用玻璃钢锚杆，巷道下帮使用螺纹钢锚杆。
4)卧底绞顶，超前工作面40m对拱型回采巷道进行卧底绞顶，卧底前原拱形回采巷道净宽4600mm，净高3500mm，卧底后，补齐两帮锚杆，然后对巷道使用“u型拱顶梁、锚网索、木垛、π型梁、单体压夜支柱”组合的超前支护。卧底后，拱型回采巷道净宽4600mm，净高6200mm，拱型回采巷道变成了超高巷道，实现了工作面沿底板进行回采，提高了煤炭资源的回收率。
5)绞顶时，使用单体液压柱配合π型梁架设倾向棚，在顶梁上呈“井”字型使用圆木绞顶，由于卧底较深，分三次进行卧底绞顶，具体步骤如下：
第一步：绞顶1700mm，卧底400mm，补齐两帮锚杆，使用圆木作为顶梁，用单体液压支柱作为棚腿打倾向托棚，两帮实煤体墙侧掏梁窝，圆木两端伸入梁窝内，圆木与梁窝的空隙填充煤袋，然后在顶梁上呈“井”字型使用圆木绞顶；
第二步：绞顶1300mm，卧底1300mm，补齐两帮锚杆，使用圆木作为顶梁，使用单体液压支柱作为棚腿打倾向托棚，两帮实煤体墙侧掏梁窝，圆木两端伸入梁窝内，圆木与梁窝的空隙填充煤袋，然后在顶梁上呈“井”字型使用圆木绞顶；
第三步：卧底1000mm，补齐两帮锚杆，然后使用单体液压柱配合4mπ型梁“一梁四柱”架设倾向棚，在π型梁上呈“井”字型使用圆木绞顶，绞顶1000mm。
作为本发明再进一步的方案：所述锚索托梁长度为2200mm，锚索孔距1200mm，锚索规格φ21.6×9500mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：有效地解决了厚煤层托顶煤超高回采巷道的支护问题，实现了工作面沿底进行回采，提高了煤炭资源的回收，具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明拱型回采巷道原支护断面示意图。
图2为本发明拱型回采巷道加固顶梁支护断面示意图。
图3为本发明拱型回采巷道第一次卧底绞顶支护断面示意图。
图4为本发明拱型回采巷道第二次卧底绞顶支护断面示意图。
图5为本发明超高拱型回采巷道超前支护断面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种应用于厚煤层的含托顶煤的超高回采巷道，包括煤层1，u型拱顶梁2，u型拱棚腿3，卡缆4，螺纹钢锚杆5，玻璃钢锚杆6，锚索7，锚索托梁8，圆木9，木垛10，单体液压支柱11，π型梁12，巷道上帮13，巷道下帮14，底板15，顶板16。
一种应用于厚煤层的含托顶煤的超高回采巷道支护方法，其特征在于，步骤如下：
1）加固原有托顶煤u型拱顶梁2，超前工作面60m加固u型拱顶梁2，在拱型回采巷道内沿巷道走向打设三排锚索托梁8加固u型拱顶梁2，让锚索7悬吊在顶板16稳定的岩层中，分别为：第一排沿巷道中心线打设，第二排偏向巷道上帮13打设，第三排偏向巷道下帮14打设，所述锚索托梁8长度为2200mm，锚索7孔距1200mm，锚索7规格φ21.6×9500mm。
2）拆掉u型拱棚腿3，超前工作面50m，在拱型回采巷道内超前工作面拆掉u型拱两个棚腿，根据顶煤完整情况，采用单体液压支柱11临时加强支护，避免顶煤因过度破碎出现冒落。
3）补打两帮锚杆，拆掉u型拱棚腿3后，对u型拱卡缆4以下实体煤帮打设锚杆加强支护，巷道上帮13使用玻璃钢锚杆6，巷道下帮14使用螺纹钢锚杆5。
4）卧底绞顶，超前工作面40m对拱型回采巷道进行卧底绞顶，卧底前原拱形回采巷道净宽4600mm，净高3500mm，卧底后，补齐两帮锚杆，然后对巷道使用“u型拱顶梁2、锚网索、木垛10、π型梁12、单体压夜支柱11”超前支护。卧底后，拱型回采巷道净宽4600mm，净高6200mm，拱型回采巷道变成了超高巷道，实现了工作面沿底板15进行回采，提高了煤炭资源的回收率。
5）绞顶时，使用单体液压柱11配合π型梁12架设倾向棚，在顶梁上呈“井”字型使用圆木9绞顶，由于卧底较深，分三次进行卧底绞顶，具体步骤如下：
第一步：绞顶1700mm，卧底400mm，补齐两帮锚杆，使用圆木9作为顶梁，用单体液压支柱11作为棚腿打倾向托棚，两帮实煤体墙侧掏梁窝，圆木9两端伸入梁窝内，圆木9与梁窝的空隙填充煤袋，然后在顶梁上呈“井”字型使用圆木9绞顶；
第二步：绞顶1300mm，卧底1300mm，补齐两帮锚杆，使用圆木9作为顶梁，使用单体液压支柱11作为棚腿打倾向托棚，两帮实煤体墙侧掏梁窝，圆木9两端伸入梁窝内，圆木9与梁窝的空隙填充煤袋，然后在顶梁上呈“井”字型使用圆木9绞顶；
第三步：卧底1000mm，补齐两帮锚杆，然后使用单体液压柱11配合4mπ型梁12“一梁四柱”架设倾向棚，在π型梁12上呈“井”字型使用圆木9绞顶，绞顶1000mm。
本发明的工作原理是：加固原有托顶煤u型拱顶梁2。超前工作面加固u型拱顶梁2，在拱形回采巷道内沿巷道走向打设三排锚索托梁8加固u型拱顶梁2，加固支护距工作面超前支护距离不低于60m；
拆掉u型拱棚腿3：在拱型回采巷道内超前工作面拆掉u型拱两个棚腿，根据顶煤完整情况，采用单体液压支柱11临时加强支护，避免顶煤因过度破碎出现冒落，拆棚腿位置距工作面超前支护距离不低于50m；
补打两帮锚杆：拆掉u型拱棚腿3后，对u型拱卡缆4以下实体煤帮打设锚杆加强支护；
卧底绞顶：超前工作面40m对拱型回采巷道进行卧底绞顶，卧底后，使用“u型拱顶梁2、锚网索、木垛10、π型梁12、单体压夜支柱11”进行超前支护；绞顶时，使用单体液压柱11配合π型梁12架设倾向棚，在顶梁上呈“井”字型使用圆木9绞顶；若卧底较深时，可分次绞顶，卧底深度及绞顶高度根据现场底煤厚度进行调整。
拱形回采巷道原支护结构为：煤层1的上下两端分别水平设置有顶板15和底板16，煤层的中间位置纵向贯穿设置有巷道，巷道的上端设置有u型拱顶梁2，u型拱顶梁2的下端配合巷道对称设置有u型拱棚腿3，u型拱棚腿3与u型拱顶梁2通过卡缆4连接；
实施例1
拱型回采巷道加固顶梁支护后后的结构为：u型拱顶梁2得上端等角度向上贯穿设置有锚索7，锚索7的下端伸入u型拱顶梁2均设置有锚索托梁8；
实施例2
拱型回采巷道第一次卧底绞顶支护后的结构为：u型拱顶梁2两侧分别竖直向下设置有巷道上帮13和巷道下帮14，巷道上帮13和巷道下帮14均匀伸入煤层1设置有若干螺纹钢锚杆5，巷道底部向上通过单体液压支柱11配合u型拱顶梁2水平设置有若干木垛10，且木垛10之间纵向空间垂直设置有若干圆木9；
实施例3
拱型回采巷道第二次卧底绞顶支护后的结构为：在拱型回采巷道第一次卧底绞顶支护的基础上增加圆木9、木垛10、玻璃钢锚杆6的数量；
本发明有效地解决了厚煤层托顶煤超高回采巷道的支护问题，实现了工作面沿底进行回采，提高了煤炭资源的回收，具有良好的社会效益和经济效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。