一种小面积薄煤层炮采工作面沿空留巷支护方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及煤炭开采领域，尤其是涉及一种小面积薄煤层炮采工作面沿空留巷支护方法。
【背景技术】
[0002]随着中东部煤炭资源趋紧，小面积薄煤层开采将日益增多。沿空留巷巷道掘进率大大降低，采区采出率显著升高，实现了快速回采，缩短搬家时间，防止孤岛工作面产生，防止发火等优势。沿空留巷与有煤柱护巷比较，在技术经济、生产安全上，都具有优势。但目前，没有对应小面积薄煤层的炮采工作面的科学支护方法，现有的支护方式存在安全隐患。
【发明内容】
[0003]为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种应用在缓倾斜小面积薄煤层投资少、见效快、效益高、安全系数高的沿空留巷方法。
[0004]本发明采用如下技术方案:
[0005]—种小面积薄煤层炮采工作面沿空留巷支护方法，小面积薄煤层炮采工作面沿空留巷采用工字钢棚和木料进行支护，采用单体液压支柱进行加强支护，其支护方法采用如下步骤:
[0006](I)超前支护:在顺槽内超前炮采工作面20-25m处补打锚杆(炮采工作面的超前应力影响范围为20m左右)；超前炮采工作面架设工字钢棚；
[0007](2)滞后支护:工字钢型棚架设完毕，滞后炮采工作面段架设单体液压支柱加强支护；
[0008](3)采空区侧落顶:在炮采工作面回完料后，如顶板不能自行冒落就进行装药放顶。
[0009]所述步骤(I)中锚杆排距为1.0-1.2m，每排四根锚杆，锚杆规格为Φ22 X 2000mm。直径长度相对较大的锚杆，排距相对较大，可以取得较好的围岩控制与经济的综合效应。
[0010]所述步骤(I)中架设工字钢棚前先把巷道的顶、帮找实。
[0011 ]所述步骤(I)中架设工字钢棚时使顶梁平齐，棚梁上接顶实，棚腿接实地，前后平齐；
[0012]两棚之间用木撑钉牢，棚腿下部用废旧金属网包紧。
[0013]优选地，所述工字钢棚的棚距为0.Sm，棚梁上用木料接严接实，棚腿深埋到实底中，棚腿棚梁所夹角度在8-12°，距离角度根据现场经验选取，以期获得最佳效果。
[0014]优选地，棚梁长度、棚腿高度由巷道尺寸确定，所述工字钢棚的棚梁长度为2.2m，且在距离两端0.20m处加装防滑挡板；
[0015]棚腿高度为2.3m，且底端加装有底座；
[0016]棚梁上接顶及腰帮的木料，其厚度不小于0.lm。
[0017]所述步骤(2)中靠近采空区侧架设双柱，另一侧架设单柱，柱距为2m，排距为0.8m，初撑力大于90kN。
[0018]所述步骤(3)中在炮采工作面回料之前钻炮眼，炮眼有两排，炮眼深度为2m，炮眼排距也是0.8m;
[0019]其中一排炮眼距离顶梁为0.1m，其倾斜的角度为85°;
[0020]另一排炮眼距离顶梁为0.2m，其倾斜的角度为75°。
[0021]优选地，所述每孔炮眼装药750克，装药量可根据经验规律选取。
[0022]所述步骤(2)中滞后炮采工作面段单体液压支柱的距离不小于40m，单体液压支柱临时不回撤，待工作面回采结束矿压稳定后再开始回撤单体液压支柱。40m换算成推进时间为8天，此时采空区稳定。
[0023]采用如上技术方案取得技术效果为:
[0024]本发明通过巷旁架设工字钢棚、棚与棚之间用木撑打牢，棚梁上要用木料接严接实，下帮采用废旧金属网腰帮，滞后段在棚梁下靠采空区侧打两根单体液压支柱，另一侧为单柱，进行加强支护。等回完料后，如顶板不能自行冒落就进行装药放顶。通过工字钢棚，单体支柱、装药放顶进行留巷。该沿空留巷投资少、见效快、效益高、安全系数高，增强矿井安全生产极为有利的途径之一。
[0025]具体为:
[0026](I)本发明将使工人施工难度小、操作方便、工艺简单，采用超前煤壁打锚杆和超前煤壁架棚的办法，既加强了巷道支护又为接下来留巷省下工时。
[0027](2)本发明通过工字钢棚加木料与单体支柱组合皇砌，既满足巷旁顶板适当的下沉又能及时有效地支护顶板。在巷旁侧强制放顶及时切断巷道靠采空区侧的直接顶，有效减小了巷旁充填体所承受的压力，保持巷道稳定性的同时也实现了采空区的封闭，防止漏风和煤的自然发火及有害气体进入工作面。
[0028](3)工字钢棚下帮采用废旧金属网腰帮，实现了材料的二次应用。
[0029](4)本发明的应用可以使整个采区完全取消区段煤柱，在较大幅度地降低掘进率的同时可使整个采区回采率提高15%左右，缩短采区的准备时间，在该条件下一般可使采区巷道的万吨掘进率降低25%左右。
【附图说明】
[0030]图1是本发明所述沿空留巷方法布置方式平面示意图。
[0031 ]图2是本发明所述放顶眼示意图。
[0032]图3是本发明所述沿空留巷支护方法布置面示意图。
[0033]图中，
[0034]21:第一炮眼；22:第二炮眼；23:木料；24:棚梁；
[0035]31:棚腿;32:防滑底座;33:单体液压支柱;34:木垛;35:防滑挡板。
【具体实施方式】
[0036]结合附图1至3对本发明的【具体实施方式】做进一步说明:
[0037]对拉工作面方案设计如图1所示。
[0038]支护方案如图2图3所示，流程为:超前工作面20m补打锚杆，排距为1.0m，每排四根锚杆，锚杆规格为Φ 22 X 2000mm;采用超前煤壁的办法进行架棚，工字钢棚超前工作面煤壁距离不得超过4m。
[0039]超前架棚前，架棚区域底板矸石采用人工配合风镐清理，清理出的矸石由人工转运至原皮带机运输系统输送至地面，必须把巷道的顶、帮找实，以确保架棚期间的安全。上梁前，首先按照中线检查巷道断面宽度，测量巷道高度，不符合设计要求时必须先进行处理。
[0040]架棚时，棚距为0.Sm，施工前找掉帮部活矸、危岩，棚梁24上要用木料接严接实，棚腿31必须埋到实底，棚腿底部支架有防滑底座32。工字钢棚梁长度为2.2m，且在距离两端
0.20m处加工防滑挡板35;棚高度为2-2.3m，且底端必须加工底座;棚梁上接顶及腰帮的木料，其厚度不得小于0.1m。架棚上梁时应有专人观察棚架，以防架斜，架梁时应用手托住梁子，不准把手放在梁上。架棚时要做到梁平、腿齐、顶帮接严实，腿、梁结合的夹角控制在8-12°之间。