CN105484760A - 大倾角采煤工作面超前支护结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及采煤方法领域，尤其是一种大倾角采煤工作面超前支护结构。本发明所要解决的技术问题是提供一种安全高效的大倾角采煤工作面超前支护结构。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：大倾角采煤工作面超前支护结构，包括异形断面，包括分别设置异形断面顶部的顶板和设置于异形断面侧壁上帮一侧的上帮板，其中所述顶板通过加强锚索和中部锚索与锚索锚固段固定连接，顶板还通过顶板锚杆与锚杆锚固段固定连接；所述上帮板通过上帮锚杆与上帮锚索固定连接，其中顶板与上帮板交汇于顶板与巷道上帮交面线。本方法为高产高效创造了更加有利的条件，尤其适用于大倾角采煤工作面的支护架构之中。

Description

大倾角采煤工作面超前支护结构
技术领域
本发明涉及采煤方法领域，尤其是一种大倾角采煤工作面超前支护结构。
背景技术
目前，大倾角采煤工作面的超前支护主要采用单体液压支柱和超前液压支架，但这都是沿用近水平采煤工作面的超前支护方式，没有根据大倾角煤层的特点设计出经济实用的超前支护方法。单体液压支柱与其它设备配合作为超前支护使用，具有工人劳动强度大、安全系数小等特点；超前液压支架作为超前支护使用，占用的空间较大，不仅增加掘进成本，也不利于综采设备的运输，经济投入大等特点；而采用大倾角采煤工作面超前支护方法不仅能克服上述缺点，还有利于通风、行人、运输，且投资少，效果好，更重要的是安全可靠。此方法在本矿的多个大倾角采煤工作面使用，效果显著。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种安全高效的大倾角采煤工作面超前支护结构。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：大倾角采煤工作面超前支护结构，包括异形断面，包括分别设置异形断面顶部的顶板和设置于异形断面侧壁上帮一侧的上帮板，其中所述顶板通过加强锚索和中部锚索与锚索锚固段固定连接，顶板还通过顶板锚杆与锚杆锚固段固定连接；所述上帮板通过上帮锚杆与上帮锚索固定连接，其中顶板与上帮板交汇于顶板与巷道上帮交面线。
进一步的是，所述顶板和上帮板内侧壁上设置有钢筋托梁结构。
进一步的是，包括凸形垫盘和π型钢梁托盘，所述凸形垫盘和π型钢梁托盘与加强锚索位于顶板一侧的端头连接。
进一步的是，包括锚索锁具，所述锚索锁具与中部锚索位于顶板一侧的端头连接。
本发明的有益效果是：与传统的结构相比，本申请的大倾角采煤工作面超前支护结构安全方便可靠；本方法减少了掘进巷道工程量，减少了超前支护的工作量，减少了工人的劳动强度，减少了回采巷道的有效断面积，减少了资金的投入；本方法节约了成本，节约了时间，提高了工作效率，提高了巷道的利用率，提高了安全效率；本方法为高产高效创造了更加有利的条件，尤其适用于大倾角采煤工作面的支护架构之中。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的π型钢梁托盘的结构示意图。
图中标记为：锚索锚固段1、锚杆锚固段2、顶板锚杆3、加强锚索4、凸形垫盘5、π型钢梁托盘6、锚索锁具7、中部锚索8、异形断面9、钢筋托梁结构10、上帮锚索11、下帮延长线12、顶板与巷道上帮交面线13、金属网14、上帮锚杆15、顶板16、上帮板17。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1、图2所示的大倾角采煤工作面超前支护结构，包括异形断面9，包括分别设置异形断面9顶部的顶板16和设置于异形断面9侧壁上帮一侧的上帮板17，其中所述顶板16通过加强锚索4和中部锚索8与锚索锚固段1固定连接，顶板16还通过顶板锚杆3与锚杆锚固段2固定连接；所述上帮板17通过上帮锚杆15与上帮锚索11固定连接，其中顶板16与上帮板17交汇于顶板与巷道上帮交面线13。
在实际建构时，首先需要根据回采工作面通风、运输、行人、地质资料等情况设计出大倾角采煤工作面两巷断面为异形断面9。接下来的，根据围岩特征、常用的煤矿支护材料等，设计出各个锚索以及锚杆的支护参数，同时满足以下要求：A、靠近两帮的顶板16采用顶板锚杆3支护，顶板16其他部分采用顶板锚杆3、加强锚索4、中部锚索8间隔支护；B、巷道的上帮板17采用上帮锚杆15、上帮锚索11等支护。靠近巷道底板的上帮则采用上帮锚杆15支护，其余采用上帮锚杆15、上帮锚索11间隔支护。另外，中部锚索8和加强锚索4必须锚入稳定岩层1m以上，必须用2～3支树脂锚固剂(常采用K2360树脂锚固剂)。中部锚索8、加强锚索4、上帮锚索11锚固段长度不少于1m。中部锚索8和加强锚索4、上帮锚索11的锚固段分别在空间上成阶梯形，并且分别位于巷道下帮下帮延长线12、上帮的延长线之外。根据巷道断面大小，计算出顶板16以及巷道上帮板17共用的钢筋托梁结构10的长度。钢筋托梁结构10采用φ12的圆钢制成，并配合使用相应长度的金属网14。巷道的顶板16使用的锚索托盘采用有中空且弹性强度较高的材料制成，优选π型钢梁托盘6。
在现场施工的巷道掘进时，在临时支护情况下，先垂直于板顶按照设计要求布置锚索(杆)孔后，再铺上金属网14，挂好钢筋托梁结构10、安装上锚索锁具7(顶板锚杆3)；之后再支护巷道上帮；上帮采用打设一个锚索(杆)孔就支护一个孔的方法作业。在加强锚索4、中部锚索8依次安装π型钢梁托盘6、凸形垫盘5、锚索锁具7后必须用千斤顶拉紧，使其初锚力达到36MPa以上，上帮锚索11初锚力达到30MPa以上。
为了保证整体结构的稳定性，从而进一步的保证生产的安全进行，可以选择在所述顶板16和上帮板17内侧壁上设置有钢筋托梁结构10。基于同样的构思，如图1所示的，还可以选择增设凸形垫盘5和π型钢梁托盘6，所述凸形垫盘5和π型钢梁托盘6与加强锚索4位于顶板16一侧的端头连接即可，以及选择增设锚索锁具7，所述锚索锁具7与中部锚索8位于顶板16一侧的端头连接。
本发明通过对结构的创新，减少了掘进巷道工程量，减少了超前支护的工作量，减少了工人的劳动强度，与此同时的，还保证了生产的顺利进行。本发明与传统的结构相比有明显的优势，也具有十分广阔的市场推广前景和经济效益。

Claims (4)

1.大倾角采煤工作面超前支护结构，包括异形断面(9)，其特征在于：包括分别设置异形断面(9)顶部的顶板(16)和设置于异形断面(9)侧壁上帮一侧的上帮板(17)，其中所述顶板(16)通过加强锚索(4)和中部锚索(8)与锚索锚固段(1)固定连接，顶板(16)还通过顶板锚杆(3)与锚杆锚固段(2)固定连接；所述上帮板(17)通过上帮锚杆(15)与上帮锚索(11)固定连接，其中顶板(16)与上帮板(17)交汇于顶板与巷道上帮交面线(13)。
2.如权利要求1所述的大倾角采煤工作面超前支护结构，其特征在于：所述顶板(16)和上帮板(17)内侧壁上设置有钢筋托梁结构(10)。
3.如权利要求2所述的大倾角采煤工作面超前支护结构，其特征在于：包括凸形垫盘(5)和π型钢梁托盘(6)，所述凸形垫盘(5)和π型钢梁托盘(6)与加强锚索(4)位于顶板(16)一侧的端头连接。
4.如权利要求2所述的大倾角采煤工作面超前支护结构，其特征在于：包括锚索锁具(7)，所述锚索锁具(7)与中部锚索(8)位于顶板(16)一侧的端头连接。
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