专利名称：采动期间巷道底鼓治理方法
技术领域：
本发明涉及矿井下用于煤矿回采巷道的支护工程，尤其是一种采动期间巷道底鼓 治理方法。
背景技术：
在煤层回采的过程中，随着工作面的不断推进，其前方约60m IOOm的范围内受 采动的影响，围岩应力重新分布并表现出强烈变形，导致巷道断面缩小，影响工作面的安全 高效生产。大量的现场实测数据表明，这一期间巷道变形以顶底板移近为主，其中底鼓量又 占顶底板移近量的60% 70%以上。如果实施沿空留巷技术，巷道还要经受采空区上方顶 板活动的强烈影响，底鼓量会进一步增加。因此，在工作面回采期间，巷道底鼓的治理不容 忽视。现场工程实践和大量文献检索的结果显示目前回采巷道大多采用采动期间放任底 鼓、后期再被动起底的方式，不仅浪费工时，而且影响巷道的正常使用，延误生产。已有的主 动控制底鼓的底板注浆和底板锚杆(索)支护技术也因为底板施工机具的不成熟、成本过 高而难以实施，仅停留在构思阶段。
发明内容
为了解决巷道底鼓治理中存在的问题，本发明提供了采动期间巷道底鼓治理方 法。该方法支护强度高、操作简便、对生产影响很小，是一种有效的采动期间巷道底鼓治理 的方法。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在采煤工作面的前方受采动影响的 长度范围内，在回采巷道底板安置由纵向槽钢梁、横向槽钢梁梁构成的支柱底梁结构，在底 梁结构与顶板之间安装有单体液压支柱，将顶板的压力通过单体液压支柱传递到底板，同 时利用单体液压支柱本身所具有的高支护阻力，以达到控制底鼓的目的。本采动期间巷道底鼓控制方法的有益效果(1)能对底板提供较高的支护强度，有效控制底板变形。已有的单体液压支柱初撑 阻力已达到IOOkN以上，工作阻力可达200kN最大者甚至超过350kN，可对顶底板提供足够 的支撑强度，通过单体液压支柱以及相关装置对巷道顶板与底板的压力进行传递与调节， 可同时有效控制顶板下沉和底板鼓起；(2)利用已有的辅助支护形式添加相应的控底装置，用料少、成本低。由于回采工 作面煤壁至前方30m 40m范围巷道变形较大，目前此范围之内普遍采用单体液压支柱辅 助加强的形式对顶板进行支撑，本方法仅在单体液压支柱下方添加相应的控底装置，且该 装置可循环利用，用料较少，成本较低；(3)操作简便，劳动强度低。现场安装时直接将在地面加工好的槽钢放置在巷道底 板相应的位置上然后安装单体液压支柱即可，非常容易操作，劳动强度小；(4)安装时间短，对工作面的生产影响较小。
下面结合附图对本发明的实施方式作进一步的说明附图1是本发明的结构布置方法俯视图。附图2是控底结构在巷道内的布置截面图。附图3是槽钢的加工示意图。图中1.回采巷道，2.横向槽钢梁，2-1.槽钢，2-2.缺口，3.纵向槽钢梁，4.单体 液压支柱，5.铰接顶梁，B.巷道宽度，L1.横向槽钢梁的长度，L2.纵向槽钢梁的长度，1.单 体液压支柱的排距，s.单体液压支柱的间距，b.槽钢的宽度，b’.缺口的宽度。
具体实施例方式在图中，在采煤工作面前方受采动影响的长度范围内，在回采巷道1的底板安置 由纵向槽钢梁3、横向槽钢梁2构成的支柱底梁结构，在底梁结构与顶板之间安装有单体液 压支柱4，将顶板的压力通过单体液压支柱4传递到底板，同时利用单体液压支柱4本身所 具有的高支护阻力，以达到控制底鼓的目的。本发明采动期间巷道底鼓控制方法，首先在地面加工多个槽钢侧面带有缺口 2-2 的槽钢2-1，槽钢分为横向槽钢梁2和纵向槽钢梁3，并运至施工地点；然后将槽钢纵横叠放 在巷道底板上组成控底装置；最后把单体液压支柱4放置在槽钢的叠加处，挂铰接顶梁5， 升起单体液压支柱4，并给予初撑力。具体步骤如下1、确定回采巷道的超前支护范围以及单体液压支柱的间距S、排距1。回采巷道的 采动影响范围为工作面至前方60 100m，超前支护范围为工作面至前方30 60m ；单体液 压支柱间排距越小，支护强度越大，对底板的控制效果也就越好；间排距的大小可以通过具 体的地质条件和巷道的矿压显现确定，间距s不小于巷道宽度B的1/3，排距1取值0. 6m 1. 5m02、在地面加工的多个槽钢侧面带有缺口 2-2的槽钢2-1，每个槽钢的缺口的个数 为2 4个；将槽钢的两翼去掉开出缺口，缺口的宽度b’要大于槽钢的宽度b，以保证两个 槽钢可以通过缺口垂直叠加；横向槽钢梁的长度L1大于巷道宽度B的2. 5倍，横向槽钢梁2 的缺口的中心距等于单体液压支柱的间距s，纵向槽钢梁的长度L2不大于巷道的宽度B，纵 向槽钢梁3的缺口中心距等于单体液压支柱的排距1。3、将横向槽钢梁2和纵向槽钢梁3交错放置在回采巷道1的底板上；横向槽钢梁 2和纵向槽钢梁3通过缺口 2-2纵横叠加，均勻布置在巷道底板，组成控底装置。4、在槽钢的叠加处放置单体液压支柱4，单体液压支柱4的上端按照常规方法挂 铰接顶梁5，升起单体液压支柱，单体液压支柱的初撑力应达到IOOkN以上。5、随着采煤工作面的不断向前推进，将巷道后方的槽钢、单体液压支柱以及铰接 顶梁不断地撤掉，并重新安装在巷道前方，以此类推。
权利要求
采动期间巷道底鼓治理方法，其特征是在采煤工作面的前方受采动影响的长度范围内，在回采巷道(1)的底板安置由纵向槽钢梁(3)、横向槽钢梁(2)构成的支柱底梁结构，在底梁结构与顶板之间安装有单体液压支柱(4)，将顶板的压力通过单体液压支柱(4)传递到底板，同时利用单体液压支柱(4)本身所具有的高支护阻力，以达到控制底鼓的目的。
2.根据权利要求1所述的采动期间巷道底鼓治理方法，其特征是首先在地面加工多 个槽钢侧面带有缺口(2-2)的槽钢(2-1)，槽钢分为横向槽钢梁(2)和纵向槽钢梁(3)， 并运至施工地点；然后将槽钢纵横叠放在巷道底板上组成控底装置；最后把单体液压支柱 (4)放置在槽钢的叠加处，挂铰接顶梁(5)，升起单体液压支柱(4)，并给予初撑力。
3.根据权利要求1所述的采动期间巷道底鼓治理方法，其特征是回采巷道的采动影 响范围为工作面至前方60m 100m，超前支护范围为工作面至前方30m 60m。单体液压 支柱间排距越小，支护强度越大，对底板的控制效果也就越好；间排距的大小可以通过具体 的地质条件和巷道的矿压显现确定，间距s不小于巷道宽度B的1/3，排距1取值0. 6m 1. 5m0
4.根据权利要求1所述的采动期间巷道底鼓治理方法，其特征是在地面加工的多个 槽钢侧面带有缺口(2-2)的槽钢(2-1)，每个槽钢的缺口的个数为2个 4个；将槽钢的两 翼去掉开出缺口，缺口的宽度b’要大于槽钢的宽度b，以保证两个槽钢可以通过缺口垂直 叠加；横向槽钢梁的长度L1大于巷道宽度B的2. 5倍，横向槽钢梁(2)的缺口的中心距等 于单体液压支柱的间距s，纵向槽钢梁的长度L2不大于巷道的宽度B，纵向槽钢梁(3)的缺 口中心距等于单体液压支柱的排距1。
5.根据权利要求1所述的采动期间巷道底鼓治理方法，其特征是将横向槽钢梁(2) 和纵向槽钢梁(3)交错放置在回采巷道(1)的底板上；横向槽钢梁(2)和纵向槽钢梁(3) 通过缺口 2-2纵横叠加，均勻布置在巷道底板，组成控底装置。
6.根据权利要求1所述的采动期间巷道底鼓治理方法，其特征是在槽钢的叠加处放 置单体液压支柱(4)，单体液压支柱(4)的上端按照常规方法挂铰接顶梁(5)，升起单体液 压支柱，单体液压支柱的初撑力应达到IOOkN以上。
7.根据权利要求1所述的采动期间巷道底鼓治理方法，其特征是随着采煤工作面的 不断向前推进，将巷道后方的槽钢、单体液压支柱以及铰接顶梁不断地撤掉，并重新安装在 巷道前方，以此类推。
全文摘要
本发明涉及矿井下一种采动期间巷道底鼓治理方法，在采煤工作面的前方受采动影响的长度范围内，在回采巷道底板安置由纵向槽钢梁、横向槽钢梁构成的支柱底梁结构，在底梁结构与顶板之间安装有单体液压支柱，将顶板的压力通过单体液压支柱传递到底板，同时利用单体液压支柱本身所具有的高支护阻力，以达到控制底鼓的目的。该方法支护强度高、操作简便、对生产影响很小，是一种有效的采动期间巷道底鼓治理方法。
文档编号E21D15/44GK101936172SQ201010250660
公开日2011年1月5日 申请日期2010年8月6日 优先权日2010年8月6日
发明者张农, 李桂臣, 王成, 郑西贵, 阚甲广, 韩昌良 申请人:中国矿业大学