一种综放面收尾期间抹角区围岩控制系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤矿围岩控制系统，具体是一种综放面收尾期间抹角区围岩控制系统。
【背景技术】
[0002]综放工作面收尾技术是一项多环节复杂的系统工程，它涉及资源回收、矿山压力、工程准备、设备撤除等诸多方面；如何选择合理的支护形式，避开采场周期来压，是确保撤架通道稳定的基础，也是收尾技术的关键。结合特厚不稳定煤层综放采场周期来压明显、极限跨距较大的特点，运用采场薄板矿压理论，确保把停采位置控制在老顶断裂之前。但综放工作面沿底收尾撤架通道空顶较大，顶煤是撤架空间真正意义上的直接顶，如果没有及时有效的支护，则难以控制围岩的变形，保持薄板的稳定。致使围岩失去整体承载性，造成支架回撤困难，严重影响综放工作面的搬家进度。
[0003]针对综放工作面顶煤破碎、厚度变化较大的问题，目前煤矿通常采用锚索网支护方式，同时在金属网下方铺设木板梁，在一定程度上解决了上述难题，但是对于回撤巷道端头处的支护一直是回撤通道的薄弱部分，通过将综放面自掘回撤巷道与回采巷道结合处设计为抹角，形成平滑过渡的弧度，减小矿山压力集中系数，也有利于运输设备运输回撤支架，并结合高分子聚合材料预注浆加固破碎顶板，采用锚索网和一梁两柱加强顶板支护，抹角煤壁采用锚网索支护，形成围岩承载整体结构，从而实现对回撤巷道端头抹角区围岩的控制。
【实用新型内容】
[0004]技术问题:为了克服现有技术中的不足，本实用新型提供一种生产效益、安全性和可靠性好，可有效维护综放面回撤巷道端头抹角区围岩稳定的一种特厚不稳定煤层综放面收尾期间抹角区围岩控制系统。
[0005]技术方案:本实用新型的目的通过如下技术方案实现:
[0006]一、在综放工作面推进到距离停采线4?7m时，在工作面前方顶部设计单排注浆钻孔，每孔孔深6?Sm，注浆管长3?5m，封孔段长1.5?2m，孔间距为2.4m，孔径为42mm。采用矿用波雷因高分子聚合材料预注浆。
[0007]二、在综放工作面推进到停采线时，将回撤巷道与运输平巷、回风平巷结合处设计为抹角，形成平滑过渡的弧度。回撤支架采用铲车运输，运输曲线轨道半径r大于9000_，回采巷道宽度a为5600mm，设计抹角曲率半径R = r_a/2 = 6200，取整7000mm，抹角圆心角为90°，形状为半圆弧。
[0008]三、在综放工作面顶板预注浆完毕后，随着工作面的继续推进，顶板铺设菱形金属网，规格为长X宽为5 X 2m，网孔规格为50 X 50mm，网丝直径3.5mm，用16#铁丝搭接。顶板采用Φ18Χ2400πιπι左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆进行全长锚固，最后一排锚杆距停采线煤壁距离为700mm，倾向煤帮与水平夹角为75°，锚杆绕抹角呈扇形布置，抹角内弧锚杆排距700mm，外弧锚杆排距900mm，间距800mm。锚索采用Φ 15.24mm高强度、低松弛钢绞线，间排距为1800X 1600mm，第一排锚索距第一排锚杆的距离为450mm，最后一排锚索距停采线煤壁距离为1050mm，倾向煤帮与水平夹角为75°。抹角处煤帮锚杆采用<i>18X2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆进行加长锚固，间排距为900 X 1000mm，共打4排。最上面一排锚杆距顶板400mm，倾向顶板与水平夹角为15° ;最下面一排销杆距底板400mm，倾向底板与水平夹角15°。钢筋梯子梁规格为Φ 16，W钢带规格为2700X 280X 10_。
[0009]四、锚杆锚索施工完毕后，绕抹角布置Π型钢梁配合单体支柱的一梁两柱支护方式，抹角内弧棚间距900mmο
[0010]有益效果:由于采用了上述方案，本实用新型与传统技术相比优点如下:
[0011]采用此围岩控制系统，首先运用高分子聚合材料对顶板进行超前预注浆，形成网络骨架，起到补强加固、充填密室作用，提高了顶板破碎厚煤岩体的物理力学性能，工作面揭露后松散煤岩体粘结为一体，不易片帮冒落；将回撤巷道与回采巷道结合处设计为抹角，形成平滑过渡的弧度，减小矿山压力集中系数，也有利于运输设备运输回撤支架；通过铺设金属网、安装锚杆锚索、钢筋梯子梁和钢带，并采用Π型钢梁配合单体支柱的一梁两柱加强支护，提高了围岩的整体性承压强度。此方法有效控制围岩的变形破坏，保障了安全的回撤空间，降低了木材消耗，减轻了工人劳动强度，提高了生产效率，社会效益和经济效益显著。
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型的系统布置示意图。
[0013]图2是本实用新型的预注浆钻孔布置示意图。
[0014]图3是本实用新型的抹角区支护剖面图。
[0015]图4是本实用新型的抹角区支护平面图。
[0016]图例说明:1、回风平巷；2、抹角区；3、液压支架；4、回撤巷道；5、停采线；6、运输平巷；7、抹角圆弧煤壁；8、顶煤；9、注浆钻孔；10、金属网；11、锚杆；12、锚索；13、梯子梁；14、W型钢带；15、一梁两柱棚。
【具体实施方式】
[0017]结合附图1、图2、图3、图4对本实用新型具体实施步骤进行说明:
[0018]1、如图1所示，在综放工作面推进到距离停采线(5)4?7m时，在工作面前方顶煤
(8)设计单排注浆钻孔(9)，每孔孔深6?Sm，注浆管长3?5m，封孔段长1.5?2m，孔间距为2.4m，孔径为42mm。采用矿用波雷因高分子聚合材料预注浆。
[0019]2、在综放工作面推进到停采线(5)时，将回撤巷道(4)与运输平巷(6)、回风平巷(I)结合处设计为抹角(7)，形成平滑过渡的弧度。回撤支架(3)采用铲车运输，运输曲线轨道半径r大于9000mm，运输巷道(6)、回风平巷(I)宽度a为5600mm，设计抹角曲率半径R = r-a/2 = 6200，取整7000mm，抹角圆心角为90°，形状为半圆弧(7)。
[0020]1、在综放工作面顶板(8)预注浆完毕后，随着工作面的继续推进，顶板(8)铺设菱形金属网(10)，规格为长X宽为5 X 2m，网孔规格为50 X 50mm，网丝直径3.5mm，用16#铁丝搭接。顶板⑶采用Φ 18X2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆(11)进行全长锚固，最后一排锚杆距停采线煤壁(7)距离为700mm，倾向煤帮(7)与水平夹角为75°，锚杆(11)绕抹角⑵呈扇形布置，抹角(7)内弧锚杆(11)排距700mm，外弧锚杆(11)排距900mm，间距800mm。锚索(12)采用Φ 15.24mm高强度、低松弛钢绞线，间排距为1800 X 1600mm，第一排销索(12)距第一排锚杆的距离为450mm，最后一排锚索(12)距停采线煤壁(5)距离为1050mm，倾向煤帮(7)与水平夹角为75°。抹角处煤帮(7)锚杆(11)采用<M8X2400mm左旋无纵筋等强螺纹钢锚杆(11)进行加长锚固，间排距为900X 1000mm，共打4排。最上面一排锚杆(11)距顶板400mm，倾向顶板(8)与水平夹角为15° ;最下面一排锚杆(11)距底板400mm，倾向底板与水平夹角15°。钢筋梯子梁(13)规格为Φ 16，W钢带(14)规格为2700X280X10mm。
[0021]2、锚杆(11)锚索(12)施工完毕后，绕抹角(J)布置Π型钢梁配合单体支柱的一梁两柱(15)支护方式，抹角内弧棚间距900mm。
【主权项】
1.一种综放面收尾期间抹角区围岩控制系统，其特征在于有如下步骤: a、在综放工作面推进到距离停采线(5)4?7m时，在工作面前方顶部以10°?25°的仰角沿顶煤(8)施工注浆钻孔(9)，采用高分子聚合材料预注浆加固顶煤(8); b、在综放工作面推进到停采线(5)时，将自掘回撤巷道(4)与运输平巷(6)、回风平巷(I)结合处设计为抹角(7)，形成平滑过渡的弧度； c、在抹角区(2)破碎厚顶煤(8)铺设菱形金属网(10)，安装锚杆(11)、锚索(12)、钢筋梯子梁(13)和W型钢带(14)，并采用一梁两柱(15)方式加强顶板支护。
2.根据权利要求书I所述的一种综放面收尾期间抹角区围岩控制系统，其特征还在于:所述抹角区⑵顶煤⑶支护锚杆(11)绕抹角(7)呈扇形布置，抹角(7)内弧锚杆(11)排距600_?800mm，外弧错杆(11)排距800_?900_。
【专利摘要】一种综放面收尾期间抹角区围岩控制系统，其特征是将综放面自掘回撤巷道与回采巷道结合处设计为抹角，形成平滑过渡的弧度。综放面端头抹角区矿山压力显现剧烈，特别是对于特厚不稳定煤层的开采条件，通过顶板超前预注浆，对破碎厚顶煤进行加固，铺设菱形金属网、安装钢带和锚杆锚索，并采用一梁两柱方式加强顶板支护；抹角煤壁铺设金属网、安装钢筋梯子梁和锚杆，进而实现特厚不稳定煤层综放面收尾期间端头抹角区围岩稳定性的控制。此系统提高了抹角区围岩的整体性承压强度，有效控制围岩的变形破坏，保障了安全的回撤空间，降低了木材消耗，减轻了工人劳动强度，提高了生产效率和经济效益。
【IPC分类】E21D11-14, E21D21-00, E21D11-00, E21D11-10
【公开号】CN204572003
【申请号】CN201520239883
【发明人】谢小平
【申请人】六盘水师范学院
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月14日