千米深埋厚煤层窄煤柱沿空护巷工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤矿开采技术，尤其涉及沿空护巷工艺。
【背景技术】
[0002]目前，煤矿开采深度已达千米。随着煤矿开采深度、强度的增加，以及对能源的大量需求，许多深部矿井在采空区一侧回采巷道一般采用留窄煤柱沿空掘巷的方式。由于采深的逐年增加，尤其是在厚煤层(3.5m以上)开采中，沿空巷道凸显出围岩变形强烈、破坏范围大，极易出现冒顶、片帮。使得沿空巷道维护越来越困难，制约了工作面的推进速度和安全生产，严重影响了安全高效工作面的建设.尽管几年来科研部门、高校及生产现场加强了对深部煤层开采工艺，巷道支护的研究，也取得了一定的成效，但对于深井沿空巷道稳定性方面还认识不足。《煤矿安全规程》所要求的20m超前支护已远不能满足沿空巷道对超前支护的需求。同时随着工作面装机功率不断增加，设备尺寸越来越大，沿空掘巷期间支护与开采期间超前支护面积、高度也越大，因此沿空掘巷期间支护与开采期间超前支护成为高产高效综采(放)工作面防护的重点和难点。对于顶板压力大、变形严重、变形影响范围大的深部大断面沿空巷道，沿空掘巷期间常采用的锚杆与锚索联合支护，在应用过程中存在锚索-锚杆作用不匹配及锚索支护的设计方法不适应煤巷支护等问题。工作面开采期间的超前支护距离越长、支护强度越大对巷道维护越有利，但过长的支护长度必然会存在对顶板反复支撑造成顶板破碎。我国厚煤层产量占原煤总产量的45%左右，是一个厚煤层储量大国，也是厚煤层的开采大国，因此，对千米深埋厚煤层工作面窄煤柱沿空巷道支护问题值得研究。
【发明内容】
[0003]为解决千米深埋厚煤层工作面窄煤柱沿空巷道支护困难问题，本发明提出了一种窄煤柱沿空护巷工艺，可有效控制巷道变形，满足生产需要。
[0004]本发明的千米深埋厚煤层窄煤柱沿空护巷工艺是:
[0005]第一，沿空巷道按照设计断面掘出后，首先采用锚+带+网支护形式支护顶板和两帮，即在顶板和两帮上先铺挂一层钢筋网，然后用钢带压住，再用锚杆将钢带锚固在顶板上；上述钢带的布置形式为沿巷道断面布置，钢带的间距为1000mm，钢带上每间距900mm设有一个锚杆孔，使锚杆布置为900 X 1000mm间排距的形式；
[0006]第二，对顶板和两帮进行加强支护
[0007]锚+带+网支护完成后，再板对顶板和两帮进行加强支护；
[0008]顶板的加强支护是，在顶板钢带之间打设锚索梁，锚索梁采用一梁三索的锚固形式，即在槽钢梁的中间和两端分别设有锚索孔，用三根锚索锚固在顶板上；
[0009]帮部的加强支护是:在窄煤柱侧帮面上打设锚索柱，锚索柱采用一柱三索的锚固形式，即在槽钢柱的中间和上、下两端分别设有锚索眼，用三根锚索锚固在侧帮围岩上；槽钢柱布置在侧帮钢带之间，间距2m ;上部眼和下部眼使用6.3m锚索，锚索的方向分别向顶板和底板方向倾斜；中间眼使用4.3m锚索；
[0010]第三，沿空巷道超前支护
[0011]随着工作面的开采，在工作面前方的沿空巷道中采用单元支撑式超前支架进行超前支护；巷道超前支护长度不小于60m ;上述单元支撑式超前支架结构由一整体梁、双立柱和一整体底座组成，整体梁、整体底座和双立柱之间均为柱窝式销轴联接形式。
[0012]本发明的积极效果是，由于采用“锚带网”加锚索梁柱的联合支护形式，可有效控制巷道变形，满足下一个工作面的生产需要；特别是，在工作面前方的沿空巷道中采用单元支撑式超前支架进行超前支护，巷道围岩变形量明显减小，与采用单体支柱支护相比，两帮平均变形量减少566mm，顶底板移近量减少767mm，底鼓量减少达到473mm。
【附图说明】
[0013]图1是实施例沿空巷道支护断面图；
[0014]图2是图1A部放大图；
[0015]图3是图1B部放大图；
[0016]图4是单元支撑式超前支架主视图；
[0017]图5是图4的侧视图。
[0018]图例说明，1-钢筋网，2-钢带，3-锚杆，4-锚杆托盘，5-槽钢梁，6_锚索，7_槽钢柱，8-整体梁，9-双立柱，10-整体底座，11-液压操纵阀。
【具体实施方式】
[0019]参照附图，对本发明千米深埋厚煤层窄煤柱沿空护巷工艺进一步说明:
[0020]第一，如图1、图2、图3所示，沿空巷道按照设计断面掘出后，首先采用“锚带网”支护形式支护顶板和两帮，即在顶板和两帮上先铺挂一层钢筋网1，然后用钢带2压住，再用锚杆3将钢带2锚固在顶板上；上述钢带2的布置形式为沿巷道断面布置，钢带2的间距为1000mm，钢带2上每间距900mm设有一个锚杆孔，使锚杆3布置为900 X 1000mm间排距的形式；顶板上的锚杆3采用Φ 22 X 2500mm的MSGLW-600无纵肋螺纹钢式树脂锚杆，两帮上的锚杆3采用Φ22X2500mm的MSGLD-335等强螺纹钢式树脂锚杆；上述钢筋网1为Φ6.0mm的钢筋网，钢筋网1网孔规格为100X 100mm ;顶板上的钢带2为W形钢带，两帮上的钢带2为梯形钢带，用锚杆3锚固梯形钢带时需配备规格为150 X 150 X 10mm的锚杆托盘4 ;安装锚杆时，采用2支树脂锚固剂进行加长锚固。
[0021 ] 第二，对顶板和两帮进行加强支护
[0022]如图1所示，“锚带网”支护完成后，再对顶板和两帮进行加强支护；
[0023]顶板的加强支护是，在顶板钢带之间打设锚索梁，锚索梁采用一梁三索的锚固形式，即在槽钢梁5的中间和两端分别设有锚索孔，用三根锚索6锚固在顶板上；上述锚索6为Φ 22 X 10300mm高强鸟巢锚索，用3支树脂锚固剂，锚索梁间距为2000mm。
[0024]帮部的加强支护是:在窄煤柱侧帮面上打设锚索柱，锚索柱采用一柱三索的锚固形式，即在槽钢柱7的中间和上、下两端分别设有锚索眼，用三根锚索6锚固在侧帮围岩上；槽钢柱7布置在侧帮钢带2之间，间距2m ;上部眼和下部眼使用6.3m锚索，锚索的方向分别向顶板和底板方向倾斜；中间眼使用4.3m锚索。
[0025]第三，沿空巷道超前支护
[0026]随着工作面的开采，在工作面前方的沿空巷道中采用单元支撑式超前支架进行超前支护；巷道超前支护长度不小于60m ;上述单元支撑式超前支架结构如图4和图5所示，由整体梁8、双立柱9、整体底座10和液压操纵阀11组成；整体梁8、整体底座10和双立柱9之间均为柱窝式销轴联接形式；整体梁8的尺寸设计为长1600mm、宽600mm，有效护顶长度可达2000mm，双立柱9米用双伸缩式立柱，支撑高度2150mm-4500mm，立柱缸径大于200mm，整体底座10宽度不大于800mm。
【主权项】
1.一种千米深埋厚煤层窄煤柱沿空护巷工艺，其特征在于， 第一，沿空巷道按照设计断面掘出后，首先采用锚+带+网支护形式支护顶板和两帮，即在顶板和两帮上先铺挂一层钢筋网，然后用钢带压住，再用锚杆将钢带锚固在顶板上；上述钢带的布置形式为沿巷道断面布置，钢带的间距为1000mm，钢带上每间距900mm设有一个锚杆孔，使锚杆布置为900 X 1000mm间排距的形式； 第二，对顶板和两帮进行加强支护 锚+带+网支护完成后，再板对顶板和两帮进行加强支护； 顶板的加强支护是，在顶板钢带之间打设锚索梁，锚索梁采用一梁三索的锚固形式，即在槽钢梁的中间和两端分别设有锚索孔，用三根锚索锚固在顶板上； 帮部的加强支护是:在窄煤柱侧帮面上打设锚索柱，锚索柱采用一柱三索的锚固形式，即在槽钢柱的中间和上、下两端分别设有锚索眼，用三根锚索锚固在侧帮围岩上；槽钢柱布置在侧帮钢带之间，间距2m ;上部眼和下部眼使用6.3m锚索，锚索的方向分别向顶板和底板方向倾斜；中间眼使用4.3m锚索； 第三，沿空巷道超前支护 随着工作面的开采，在工作面前方的沿空巷道中采用单元支撑式超前支架进行超前支护；巷道超前支护长度不小于60m ;上述单元支撑式超前支架结构由一整体梁、双立柱和一整体底座组成，整体梁、整体底座和双立柱之间均为柱窝式销轴联接形式。
【专利摘要】本发明公开了一种千米深埋厚煤层窄煤柱沿空护巷工艺，其特征在于，第一，沿空巷道按照设计断面掘出后，首先采用锚+带+网支护形式支护顶板和两帮；第二，对顶板和两帮进行加强支护；第三，沿空巷道超前支护。由于采用锚带网加锚索梁柱的联合支护形式，可有效控制巷道变形,满足下一个工作面的生产需要；特别是在工作面前方的沿空巷道中采用单元支撑式超前支架进行超前支护，巷道围岩变形量明显减小，与采用单体支柱支护相比，两帮平均变形量减少566mm，顶底板移近量减少767mm，底鼓量减少达到473mm。
【IPC分类】E21D15/00, E21D11/15, E21D20/00
【公开号】CN105370299
【申请号】CN201510853822
【发明人】孙广京, 李爱民, 张治高, 李志深, 卢诗祥, 王延辉, 徐波, 谭文峰
【申请人】山东新巨龙能源有限责任公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月27日