一种煤层群支护方法及结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于煤炭开采技术领域，具体地说，涉及一种煤层群支护方法及结构。
【背景技术】
[0002]在开采近距离“三软”薄煤层群时，回采巷道的支护困问题扰着不少现场工程技术人员和部分学者。伍永平对大倾角煤层群开采过程中的围岩移动规律进行分析，认为煤层群各层之间在开采过程总存在相互影响；杨百胜对近距离煤层回采合理的确定进行探讨；郑学兵对近距离“三软”煤层联合开采进行了研究，并得到应用；张学斌对近距离煤层群采动后的巷道合理布置进行了研究;对近距离煤层破坏机理进行了分析，并针对一个煤层提出了治理措施的不少学者做过一些研究。但针对近距离“三软”薄煤层群各煤层特殊的情况进行系统的研究甚少。
[0003]随着开采深度的增加以及煤炭资源赋存条件的影响，传统的巷道支护手段(架棚)已经越来越不能满足现场生产的需要，因此，必须对传统的支护手段进行变革。架棚支护是一种被动的支护形式，它对巷道围岩不能起主动支护作用，造成顶板离层及两帮片帮的范围逐渐增加，最终导致巷道失稳破坏。纵观国内外煤矿开采过程中的巷道支护，锚杆的作用有它的独特优越性，就是能实现主动支护(锚杆杆体、托板及螺母的强度符合要求，且有足够的预紧力)。锚索也是实现主动支护的，它的作用是将巷道周边的相关应力向深度转移，实现锚杆、锚索的耦合支护，使支护效果更好。在锚杆、锚索联合支护的过程，可用金属网、W钢带或M钢带进行联合支护，使巷道表面受力更加均匀。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种煤层群支护方法及结构。
[0005]本发明提供了一种煤层群支护结构，包括锚杆、锚索和金属网，所述锚杆包括顶板锚杆和帮锚杆，所述金属网安装在煤层巷道顶壁和侧壁，所述顶板锚杆和锚索安装在顶壁的金属网上，所述帮锚杆安装在侧壁的金属网上，所述顶板锚杆和帮锚杆间距排列，所述锚索沿巷道高帮每排布置两根。
[0006]进一步的，所述顶板销杆为直径20mm、长度2200mm的左旋螺纹钢制成，树脂药卷加长锚固，锚固力2 90kN。
[0007]进一步的，所述帮销杆为直径18_，长度1600mm螺纹钢制成，销固力2 60kN。
[0008]进一步的，所述顶板锚杆及两帮的帮锚杆间距均为800mmX 800mm。
[0009 ] 进一步的，所述销索采用直径15.24mm的钢绞线，两根销索间距1300mm。
[0010]进一步的，所述金属网采用菱形金属网。
[0011]本发明还提供一种煤层群支护方法，采用锚杆、锚索和金属网联合支护方式，包括以下步骤:
[0012](I)先对C24煤层进行支护，在所述C24煤层巷道顶板安装金属网，然后在所述金属网上安装所述顶板锚杆和锚索;再在所述C24煤层巷道两侧壁安装金属网，然后在所述金属网上安装所述帮锚杆，所述顶板锚杆和帮锚杆均穿入巷道内壁岩层内；
[0013](2)待所述C24煤所在工作面回采完毕后，对C19煤层进行支护，在所述C19煤层巷道顶板安装金属网，然后在所述金属网上安装所述顶板锚杆和锚索;再在所述C19煤层巷道两侧壁安装金属网，然后在所述金属网上安装所述帮锚杆，所述顶板锚杆和帮锚杆均穿入巷道内壁岩层内；
[0014](3)待所述C19煤层所在工作面回采完毕后，再对C2q煤层进行支护，在所述C2q煤层巷道顶板安装金属网，然后在所述金属网上安装所述顶板锚杆;再在所述C2Q煤层巷道两侧壁安装金属网，然后在所述金属网上安装所述帮锚杆，所述顶板锚杆和帮锚杆均穿入巷道内壁岩层内；最后再在所述C2Q煤层巷道顶板及两侧壁安装矿用工字钢进行架棚支护，且用排柴对顶及两帮背实。
[0015]进一步的，所述C24煤层顶板锚杆采用直径20mm，长度2200mm的左旋螺纹钢，树脂药卷加长销固，销固力2 90kN;所述帮销杆米用直径18mm，长度1600mm的螺纹钢，销固力260kN;所述顶板及两帮销杆间排距均为800mm X 800mm;所述销索采用直径15.24mm的钢绞线，长度9600mm，每排两根锚索，两根锚索间距1300mm，锚固力为200kN。
[0016]进步一的，所述C19煤层顶板锚杆采用直径20mm，长度2200mm的左旋螺纹钢，树脂药卷加长销固，销固力2 90kN;所述帮销杆米用直径18mm，长度1600mm的螺纹钢，销固力260kN;所述顶板及两帮销杆间排距均为800mm X 800mm;所述销索采用直径15.24mm的钢绞线，长度6300mm，每排两根锚索，两根锚索间距1300mm，沿巷道高帮布置，锚固力为200kN。
[0017]进步一的，所述C2q煤层顶板及两帮锚杆均采用树脂药卷进行加长锚固，所述顶板锚杆采用直径18_，长度2000mm的左旋螺纹钢，锚固力2 90kN;所述帮锚杆采用直径18mm，长度1600mm的螺纹钢，锚固力? 60kN;所述顶板及两帮锚杆间排距均为1000_X 1000mm。
[0018]与现有技术相比，本发明可以获得包括以下技术效果:
[0019]I)本发明的支护结构和方法，减少了高帮高度，施工较容易。
[0020]2)本发明的支护结构和方法，减少了片帮现象的产生，有利于矿井安全生产。
[0021]3)本发明的支护结构和方法，解决了近距离“三软”煤层群巷道支护。
[0022]当然，实施本发明的任一产品必不一定需要同时达到以上所述的所有技术效果。
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1为本发明煤层群支护结构实施例的C24煤层群支护结构图；
[0025]图2为本发明煤层群支护结构实施例的C19煤层群支护结构图。
[0026]图3为本发明煤层群支护结构实施例的C2q煤层群支护结构图。
[0027]图4为本发明煤层群支护结构实施例C24煤层群的回采巷道顶底板相对移近量与时间变化图。
[0028]图5为本发明煤层群支护结构实施例C19煤层群的回采巷道顶底板相对移近量与时间变化图。
[0029]图6为本发明煤层群支护结构实施例C2q煤层群的回采巷道顶底板相对移近量与时间变化图。
【具体实施方式】
[0030]以下将配合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，藉此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
[0031]本发明提供了一种煤层群支护方法，采用锚杆、锚索和金属网联合支护方式，包括以下步骤:
[0032](I)先对C24煤层进行支护；
[0033](2)待C24煤所在工作面回采完毕后，对C19煤层进行支护；
[0034](3)待C19煤所在工作面回采完毕后，再对C2q煤层进行支护，然后在对该工作面的煤炭进行回收。
[0035]如图1所示，C24煤层支护结构，采用锚杆(本实施例中锚杆包括顶板锚杆12和帮锚杆13)、锚索14和金属网(本实施例中采用菱形金属网11)联合支护方式，锚杆及锚索14相关参数结合经验和共工程类比法得到。按照先打顶板锚杆12、然后是两帮的帮锚杆13，锚索14可滞后锚杆3?5排。在所述C24煤层巷道顶板安装菱形金属网11，然后在所述菱形金属网11上安装所述顶板锚杆12和锚索14;再在所述C24煤层巷道两侧壁安装菱形金属网11，然后在所述菱形金属网11上安装所述帮锚杆13，所述顶板锚杆12和帮锚杆13均穿入巷道内壁岩层内。
[0036]顶板销杆12米用Φ 20mm、长度2200mm的左旋螺纹钢，树脂药卷加长销固，销固力不低于90kN;帮锚杆13采用Φ 18mm，长度1600mm螺纹钢锚杆，锚固力不低于60kN;顶板锚杆12及两帮的帮锚杆13间排距均为800mm X 800mm。锚索14采用Φ 15.24mm的钢绞线，长度9600mm，每排2根锚索14，间距1300m，沿巷道高帮布置，排距3200mm，设计锚固力为200kN。
[0037]如图4所示，高帮相对移近量在110天中，累计移近量11.86mm，平均移近量为
0.llmm/d;矮帮相对移近量6.32mm，平均移近量为0.6mm/d，矮帮相对移近量较高帮相对移近量每天慢0.05mm/d，二者均呈增加变化趋势。观测数据表明，采用锚网索联合支护方式同样能较好的控制C24煤顶底板的相对移近量。
[0038]如图2所示，C19煤层群支护结构，采用锚杆(本实施例中锚杆包括顶板锚杆22和帮锚杆23)、锚索24和金属网(本实施例中采用菱形金属网21)联合支护方式，锚杆及锚索24相关参数结合经验和共工程类比法得到。按照先打顶板锚杆22、然后是两帮的帮锚杆23，锚索24可滞后锚杆3?5排。在所述C19煤层巷道顶板安装菱形金属网21，然后在所述菱形金属网21上安装所述顶板锚杆22和