一种应用于回采巷道超高段超前支护方法

1.本发明涉及一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，属于煤炭生产技术领域。


背景技术：

2.煤炭生产，巷道支护是煤矿开采最重要环节之一；回采巷道多布置在煤层底部，而煤层的物理力学性质较差，维护难度相对较大；现场施工中，由于煤岩层突变，施工等原因常常导致巷道超高，巷道断面变成细高形，断面变大，无形中又加大了维护难度。
3.因此综采工作面顺槽出现个别地段超高的现象，随着工作面的推进至回采巷道超高段时，安全系数较低很易发生安全事故，同时影响工作面回采速度；因此提高回采巷道超高段支护强度及顶板围岩控制意义重大。
4.传统的回采巷道超高段超前支护方法回采工作面超高段支护中存在的劳动强度大、支护强度低、支护速度慢、采动影响下安全系数低的问题； 巷道超高段超前支护工序复杂，回采巷道超前段有效断面面积小，回采巷道通风及其他作业工序作业空间小。


技术实现要素：

5.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，简化了巷道超高段超前支护工序，同时增加了回采巷道超前段有效断面面积，为促进回采巷道通风及其他作业工序额外提供足够大作业空间。
6.为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，包括以下步骤：s1：结合矿井地质条件获取整条巷道高度变化情况，确定回采巷道超高段超前支护距离l及超高段高出巷道正常高度h
超
；s2：根据s1所确定回采巷道超高段超前支护距离l及超高段高出回采巷道正常高度h
超
，设计超高段注浆锚索布置方案；超高段裸露顶板短暂自稳期内，经敲帮问顶后确定回采巷道顶板安全情况后，在超前支护40 m范围内施工超前注浆锚索，每排注浆锚索不得少于两根；s3：加强回采巷道尤其是超高段区域的局部通风，避免超高段存在瓦斯积聚的潜在危害，同时安排相关人员建立超高段测风制度，及时上报；s4：当回采工作面推进过程中使用木垛、木背板、工字钢等对回采巷道超高段进行加强支护，并配合进行矿压监测，其中包括巷道围岩变形监测、超前注浆锚索承载监测、围岩裂隙发育探测等。
7.优选的；其中h
超
是指巷道超高段顶板超出正常区域巷道高度垂直距离；l是指巷道超高段沿巷道轴向距离长度。
8.本发明的有益效果是：1、本发明提供的一种工作面过巷道超高段超前支护方法解决了回采工作面超高段支护中存在的劳动强度大、支护强度低、支护速度慢、采动影响下安全系数低的问题；通
过注浆锚索不仅对围岩进行强化加固、也可有效维持巷道整体稳定性，提高了主动式超前支护承载能力和支护强度，最终提高回采工作面过巷道超高段安全性。
9.2、本发明提供的一种工作面过巷道超高段超前支护方法简化了巷道超高段超前支护工序，同时增加了回采巷道超前段有效断面面积，为促进回采巷道通风及其他作业工序额外提供足够大作业空间。
附图说明
10.图1巷道支护断面图；图2巷道超高段与工作面位置关系图。
11.图中，1注浆锚索，2原掘进支护锚杆，3巷道超高h
超
，4巷道高度，5巷道超高段，6工作面回采巷道，7采空区。
具体实施方式
12.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。
13.除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
14.如图1
‑
2所示，一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，包括以下步骤：s1：结合矿井地质条件获取整条巷道高度变化情况，确定回采巷道超高段超前支护距离l及超高段高出巷道正常高度h
超
。
15.研究分析巷道6超高段5地质特征，把握整条回采巷道6超高段5位置及巷道超高段超出正常巷道高度h
超
3。经判断该超高段不具备超前单体支柱支护条件，继续接下来的步骤二；同时应确定巷道超高段超前支护距离l。
16.其中h
超
是指巷道超高段顶板超出正常区域巷道高度垂直距离。l是指巷道超高段5沿巷道6轴向距离长度。
17.s2：根据s1所确定回采巷道超高段超前支护距离l及超高段高出回采巷道正常高度h
超
，设计超高段注浆锚索布置方案；超高段裸露顶板短暂自稳期内，经敲帮问顶后确定回采巷道顶板安全情况后，在超前支护40 m范围内施工超前注浆锚索，每排注浆锚索不得少于两根。
18.根据s1所确定回采巷道超高段超前支护距离l及超高段高出回采巷道正常高度h
超
，设计回采巷道6超高段5注浆锚索布置方案。先针对某一情况举例一种注浆锚索支护方案。如下所述：超高段5裸露顶板短暂自稳期内，经敲帮问顶确定回采巷道超高段顶板安全情况后，在超前支护40 m范围内施工超前注浆锚索，每排注浆锚索两根。布置形式为二二布置，间排距为1600 mm
×
2000 mm。
19.通过注浆锚索对超高段顶板围岩进行注浆加固，有效提高超高段超前支护强度。
20.s3：加强回采巷道尤其是超高段区域的局部通风，避免超高段存在瓦斯积聚的潜
在危害，同时安排相关人员建立超高段测风制度，及时上报。
21.由于瓦斯主要成分为ch4，平均密度小于空气；回采巷道超高段位于较为隐蔽的地方，因此容易导致瓦斯积聚；故需要加强回采巷道6尤其是超高段5区域的局部通风，避免超高段5存在瓦斯积聚的潜在危害，同时安排相关人员建立超高段测风制度，在巷道超高段5区域顶板附近监测瓦斯密度及风速等信息并及时上报。
22.s4：当回采工作面推进过程中使用木垛、木背板、工字钢等对回采巷道超高段进行加强支护，并配合进行矿压监测，其中包括巷道围岩变形监测、超前注浆锚索承载监测、围岩裂隙发育探测等。
23.当回采工作面7向回采巷道超高段5推进过程中，为保障采动影响下超高段顶板围岩稳定，可配套使用木垛、木背板、工字钢等对回采巷道超高段进行加强支护，并配合进行矿压监测，其中包括巷道围岩变形监测、超前注浆锚索承载监测、围岩裂隙发育探测等；主要目的是监测回采巷道超高段超前支护效果，为保障工作面安全高效回采提供保障。
24.与现有技术相比，一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，创新地提出采用注浆锚索对回采巷道超高段进行主动式超前支护，解决了单体支柱支撑高度不够、单体支护存在稳定性差且冒顶风险大的问题，为保障采动影响下超高段顶板稳定及工作面安全高效回采提供新的思路方法。
25.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：结合矿井地质条件获取整条巷道高度变化情况，确定回采巷道超高段超前支护距离l及超高段高出巷道正常高度h
超
;s2：根据s1所确定回采巷道超高段超前支护距离l及超高段高出回采巷道正常高度h
超
，设计超高段注浆锚索布置方案；超高段裸露顶板短暂自稳期内，经敲帮问顶后确定回采巷道顶板安全情况后，在超前支护40 m范围内施工超前注浆锚索，每排注浆锚索不得少于两根；s3：加强回采巷道尤其是超高段区域的局部通风，避免超高段存在瓦斯积聚的潜在危害，同时安排相关人员建立超高段测风制度，及时上报；s4：当回采工作面推进过程中使用木垛、木背板、工字钢等对回采巷道超高段进行加强支护，并配合进行矿压监测，其中包括巷道围岩变形监测、超前注浆锚索承载监测、围岩裂隙发育探测等。2.根据权利要求1所述的一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，其特征在于，其中h
超
是指巷道超高段顶板超出正常区域巷道高度垂直距离；l是指巷道超高段沿巷道轴向距离长度。

技术总结
本发明公开一种应用于回采巷道超高段超前支护方法，结合矿井地质条件获取整条巷道高度变化情况，确定回采巷道超高段超前支护距离L及超高段高出巷道正常高度h


技术研发人员：梁顺 张渊 姚强岭 李学华 梁耀午 种照辉 刘金辉
受保护的技术使用者：中国矿业大学
技术研发日：2021.08.02
技术公布日：2021/11/21