CN101514633B - 无巷旁支护的沿空留巷工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无巷旁支护的沿空留巷工艺，其工艺步骤如下：1)在回采工作面前方的欲留巷道内补打锚杆、锚索梁、帮锚索梁并安设金属网，其中金属网的一端由锚杆固定在距工作面帮约0.4m的巷顶，锚索梁的锚索锚固在煤层顶板稳定层，2)在综采工作面处把金属网铺设在支架顶梁上，并在支架后方采空区边缘支设π形钢腿和切顶单体，同时在巷道内支设单体，3)切顶单体切顶，采空区直接顶充分跨落，跨落的矸石把金属网压实在底板，形成“网-矸石”墙，4)回采后期撤出已留巷道内的单体和部分切顶单体，形成稳定的悬臂梁结构。本发明主要靠锚索、锚网和“网-矸石”墙支护巷道顶板，形成并保持稳定的悬臂梁结构。本发明工艺操作简便，施工效率高、速度快，对工作面影响较小，成本低，安全可靠，具有广泛的实用性。

Description

无巷旁支护的沿空留巷工艺

技术领域

本发明涉及一种无巷旁支护的沿空留巷工艺，适用于中厚及薄煤层、煤层顶板为III类及其以上随采随冒顶板、采用锚索和锚网支护的巷道进行沿空留巷。

背景技术

煤炭是我国最主要的一次能源，为了减少采煤区段运输巷和回风巷之间的煤柱损失，提高煤炭资源的采出率、减少巷道掘进量以缓解煤矿生产过程中接续紧张的局面，煤炭企业采用推广无煤柱开采，即进行沿空留巷。沿空留巷是在工作面回采时，将巷道保留下来并加以维护，供相邻采面回采时使用，又称巷道的二次使用，其间不留煤柱，故称为沿空留巷。沿空留巷主要涉及到巷旁支护、巷内支护、加强支护及煤帮加固等技术，其中巷旁支护占有最重要的地位，目前我国常见的巷旁支护方式主要有矸石带支护、木垛支护、密集支护和高水材料等充填体支护，上述巷旁支护方式存在工作量大、施工速度慢、成本高等缺点，高水材料等充填体支护还需要一套复杂的充填系统。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种操作简便，施工效率高、对工作面影响较小、成本低、安全可靠的无巷旁支护的沿空留巷工艺。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种无巷旁支护的沿空留巷工艺，其工艺步骤如下：

1)在回采工作面前方的欲留巷道内补打锚杆、锚索梁、帮锚索梁并安设金属网，其中金属网的一端由锚杆固定距工作面帮约0.4m的巷顶，锚索梁的锚索锚固在煤层顶板稳定层；

2)在综采工作面处把金属网铺设在支架顶梁上，并在支架后方采空区边缘支设π形钢腿和切顶单体，同时在巷道内支设单体；

3)切顶单体切顶，采空区直接顶充分跨落，跨落的矸石把金属网压实在底板，形成“网-矸石”墙；

4)回采后期撤出已留巷道内的单体和部分切顶单体，形成稳定的悬臂梁结构。

所述的金属网长度大于巷道高度2～3m，前后依次重叠布置，重叠部分为宽度的一半，形成双层金属网。

所述的π形钢腿顶端和十字铰接顶梁连接，下段固定在底撑的卡槽中；所述的切顶单体的顶端支撑十字铰接顶梁，底部固定在底撑的单体卡座中。

所述π形钢腿的采空区侧裱褙三根以上半圆木。

所述“网-矸石”墙形成的采空区侧压力由π形钢腿(6)和半圆木(5)承受，回采后前期的巷道顶板由锚索和锚杆连接为一个整体，主要靠单体(10)配铰接顶梁支护，后期主要靠锚索、锚网和“网-矸石”墙支护巷道顶板，形成并保持稳定的悬臂梁结构。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过在回采工作面前方提前补打锚杆、锚索梁和帮锚索梁加大巷道的支护强度，并在工作面处支架顶梁上铺设金属网，在工作面边缘支设切顶单体和π形钢腿，最终采空区形成“网-矸石”墙，支撑采空区顶板；主要靠锚索、锚网和“网-矸石”墙支护巷道顶板，形成并保持稳定的悬臂梁结构。该沿空留巷工艺操作简便，施工效率高、速度快，对工作面影响较小，成本低，安全可靠，具有广泛的实用性。

附图说明

图1是本发明的沿空巷道断面支护示意图；

图2A、图2B是本发明底撑的结构示意图。

其中：1、金属网，2、锚杆，3、锚索梁，4、帮锚索梁，5、半圆木，6、π形钢腿，7、切顶单体，8、十字铰接顶梁，9、底撑，10、单体，91、卡槽，92、单体卡座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明无巷旁支护的沿空留巷工艺，适用于中厚及薄煤层、煤层顶板为III类及其以上随采随冒顶板、采用锚索和锚网支护的巷道进行沿空留巷。首先在回采工作面前方补打锚杆2、锚索梁3和帮锚索梁4，锚索梁3的锚索锚固在煤层顶板稳定层，以保证后期有足够的强度吊挂巷道顶板，并在距工作面帮约0.4m的巷顶由锚杆2固定金属网1的一端；其次在工作面处把金属网1铺放到综采工作面支架顶梁上，并在支架后采空区边缘支设切顶单体7和π形钢腿6，同时根据矿压在巷道内支设不同数量的单体10；其断面结构如图1所示；回采工作面后方切顶单体7切顶作用使采空区直接顶充分跨落，跨落的矸石把金属网1压实在底板，π形钢腿6和半圆木5承受采空区侧压力，形成“网-矸石”墙，支撑采空区顶板；回采后前期的巷道顶板由锚索和锚杆连接为一个整体，主要靠单体配铰接顶梁支护，后期撤出单体10和部分切顶单体7，主要靠锚索、锚网和“网-矸石”墙支护巷道顶板，形成并保持稳定的悬臂梁结构。

如图1所示，所述金属网1的一端绕金属钢带折叠后由锚杆2固定在巷道顶板，且其长度要大于巷道高度2～3m，以保证另一端有足够面积被矸石压紧，金属网1前后依次重叠布置，重叠部分为宽度的一半，形成双层金属网。

所述切顶单体7的顶端支撑在十字铰接顶梁8下，其底部固定在底撑9的单体卡座92中，底撑9的结构如图2所示，其作用是支护巷道并通过底撑9为π形钢腿6提供摩擦力，防止π形钢腿6受挤压移动；π形钢腿6顶端和十字铰接顶梁8连接，下段固定在底撑9的卡槽91中，在π形钢腿6的采空区侧固定至少三根半圆木5，保证有足够的强度阻止“网-矸石”墙巷帮的变形。

本发明的工作原理

回采工作面前方通过补打锚杆2、锚索梁3和帮锚索梁4加大原巷道的支护强度，并由锚杆2固定金属网的一端；在工作面处把金属网1铺放到支架顶梁上、支设切顶单体7和π形钢腿6，并根据矿压情况支设不同数量的单体10；回采工作面后方由于切顶单体7的切顶作用使采空区直接顶充分跨落，跨落的矸石把金属网1压实在底板，同时π形钢腿6和半圆木5形成“网-矸石”墙，支撑采空区顶板，由切顶单体7提供的摩擦力承受采空区侧压力，阻止巷道采空区帮变形，另外帮锚索梁4有效阻止巷道煤帮的变形；回采后前期的巷道顶板由锚索和锚杆连接为一个整体，主要靠单体10配铰接顶梁支护，后期撤出单体10和部分切顶单体7，主要靠锚索、锚网和“网-矸石”墙支护巷道顶板，形成并保持稳定的悬臂梁结构，同时对巷道底板进行整修。

Claims (5)

1.一种无巷旁支护的沿空留巷工艺，其工艺步骤如下：

1)在回采工作面前方的欲留巷道内补打锚杆(2)、锚索梁(3)、帮锚索梁(4)并安设金属网(1)，其中金属网(1)的一端由锚杆(2)固定距工作面帮约0.4m的巷顶，锚索梁(3)的锚索锚固在煤层顶板稳定层；

2)在综采工作面处把金属网(1)铺设在支架顶梁上，并在支架后方采空区边缘支设π形钢腿(6)和切顶单体(7)，同时在巷道内支设单体(10)；

3)切顶单体(7)切顶，采空区直接顶充分跨落，跨落的矸石把金属网(1)压实在底板，形成“网-矸石”墙；

4)回采后期撤出已留巷道内的单体(10)和部分切顶单体(7)，形成稳定的悬臂梁结构。

2.根据权利要求1所述的无巷旁支护的沿空留巷工艺，其特征在于所述的金属网(1)长度大于巷道高度2～3m，前后依次重叠布置，重叠部分为宽度的一半，形成双层金属网。

3.根据权利要求1所述的无巷旁支护的沿空留巷工艺，其特征在于所述的π形钢腿(6)顶端和十字铰接顶梁(8)连接，下段固定在底撑(9)的卡槽(91)中；所述的切顶单体(7)的顶端支撑十字铰接顶梁(8)，底部固定在底撑(9)的单体卡座(92)中。

4.根据权利要求1所述的无巷旁支护的沿空留巷工艺，其特征在于π形钢腿(6)的采空区侧裱褙三根以上半圆木(5)。

5.根据权利要求1所述的无巷旁支护的沿空留巷工艺，其特征在于“网-矸石”墙形成的采空区侧压力由π形钢腿(6)和半圆木(5)承受，回采后前期的巷道顶板由锚索和锚杆连接为一个整体，主要靠单体(10)配铰接顶梁支护，后期主要靠锚索、锚网和“网-矸石”墙支护巷道顶板，形成并保持稳定的悬臂梁结构。

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