CN108868833A - 一种在u型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，针对赋存不稳定厚煤层沿底掘进，采用U型钢支架支护的拱形回采巷道，拱形回采巷道的上方为煤层或软弱岩层稳定的岩层，采用“U型钢棚、锚网索、锚索托梁、π型梁和单体液压支柱”联合支护技术，具体为：首先超前工作面煤壁加固U型钢棚顶梁，接着施工密集切顶卸压钻孔、挂网以及打设切顶锚索；然后拆除U型钢棚靠近上帮的棚腿，并补打锚杆进行闭帮，对巷道通过联合支护技术进行超前支护等操作，本发明成本较低，施工方便，大大提高了U型钢支护巷道的稳固程度，安全性高，有效解决了U型钢支护拱形巷道内进行沿空留巷的难题，具有良好的社会效益和经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及巷道支护技术领域，具体是一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法。
背景技术
沿空留巷作为一项煤矿开采工艺，可以改善巷道维护、减少巷道掘进量、缓解采掘接替，实现高瓦斯工作面安全生产以及无煤柱高效生产。而回采巷道的前期支护是整个沿空留巷能否成功的重要环节。一般情况下，回采巷道采取沿顶板掘进或者沿底板掘进的方式，其断面形状是矩形或者梯形。但是沿底板布置的回采巷道，当煤层强度较低，或遭遇断层或者地质构造时，围岩较为破碎，锚网索主动支护难以使用，为了便于巷道支护，巷道通常采用U型钢支架被动支护，因此造成巷道上方托有强度较低的顶煤或者伪顶岩层。目前，对于断面形状是矩形或者梯形的回采巷道，都有对应的沿空留巷方法，但是缺乏采用U型钢支架支护回采巷道内进行沿空留巷的方法。
基于上述分析，本发明从现场实际出发，解决了U型钢拱支护形回采巷道内进行沿空留巷的技术问题，为赋存不稳定厚煤层拱形回采巷道沿空留巷提供了方法。
为了解决上述问题，提出本发明，所给出的方法成本较低，施工方便，大大提高了U型钢支护巷道的稳固程度，安全性高，有效保护了工人的生命安全，解决了U型钢支护拱形回采巷道内进行沿空留巷的难题，具有良好的社会效益和经济效益。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷，包括煤层，顶板，巷道上帮，巷道下帮，U型钢棚顶梁，U型钢棚顶梁棚腿，锚索，锚索托梁，玻璃钢锚杆，切顶卸压钻孔，等强锚杆，切顶锚索，单体液压支柱，π型粱，梁柱，钢丝绳，菱形网，采空区。
一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，步骤如下：
1)加固U型钢棚顶梁：在拱形回采巷道内沿巷道走向打设两列锚索，锚索之间用锚索托梁相连接，超前施工距离不低于60m；
2)施工切顶钻孔：在拱形回采巷道内距巷道中心线偏巷道上帮沿煤层走向施工一列切顶卸压钻孔，超前施工距离不低于50m；
3)打设固定钢丝绳的等强锚杆：在拱形回采巷道内靠近切顶卸压钻孔沿巷道走向打设一列固定钢丝绳的等强锚杆，超前施工距离不低于50m；
4)打设切顶锚索：在U型钢棚顶梁之间沿巷道走向平行于切顶卸压钻孔打设两列切顶锚索，超前施工距离不低于40m；
5)拆除U型钢棚顶梁一个棚腿：拆除U型钢棚靠近巷道上帮的棚腿，并补打锚杆进行闭帮，然后用π型粱作为顶梁，用单体液压支柱作为棚腿打倾向托棚，对巷道使用“U型钢棚顶梁、锚网索、锚索托梁、π型梁和单体液压支柱”配合的超前支护，且超前支护不低于20m；
6)铺菱形网固定钢丝绳：在工作面1#-5#液压支架上沿倾向铺设钢丝绳与菱形网，钢丝绳的一端盘一圈并用两个绳卡进行固定，然后与等强锚杆固定连接；钢丝绳的另一端布置在5#液压支架顶梁上并升紧液压支架；
7)安装U型钢棚顶梁的棚腿：工作面回采后进行留巷施工时，拆除超前支护最上帮的一根单体液压支柱并替换为U型钢棚顶梁棚腿，后期沿空留巷加强支护在最上帮补打一根单体液压支柱。
作为本发明进一步的方案：所述第一列锚索沿巷道中心线打设，第二列锚索偏巷道下帮打设；所述锚索托梁长度22000mm，眼距1200mm~1600mm；所述锚索直径21.6mm，长度8000mm~10300mm。
作为本发明进一步的方案：所述切顶卸压钻孔角度偏向巷道上帮，与铅垂线角度15°~20°，钻孔直径48mm，钻孔较为密集，间距为150mm~200mm，钻孔深度根据岩性柱状图和现场实际情况确定。
作为本发明进一步的方案：所述等强锚杆距离切顶钻孔200mm~400mm，所述等强锚杆直径18mm，长度1000mm~2000mm，外露长度150mm~200mm。
作为本发明进一步的方案：所述切顶锚索排距600mm~800mm，第一列切顶锚索距离切顶卸压钻孔400mm~600mm，第二列切顶锚索距离切顶卸压钻孔600mm~800mm；所述切顶锚索直径21.6mm，长度8000mm~10300mm，所述帮部锚杆为玻璃钢锚杆，间排距600mm~800mm。
作为本发明再进一步的方案：所述π型粱中间位置焊接有梁柱，所述梁柱用工字钢加工；所述π型粱两端焊接卡槽用来与U型钢棚顶梁吻合接触，所述卡槽用U型钢加工，所述钢丝绳直径不低于20mm，长度不低于12m，钢丝绳间距600mm~800mm；所述菱形网铺设在钢丝绳之上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明成本较低，施工方便，大大提高了U型钢支护巷道的稳固程度，安全性高，有效保护了工人的生命安全，解决了U型钢支护拱形回采巷道内进行沿空留巷的难题，具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷中的加固顶梁支护断面示意图。
图2为一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷中的超前支护断面示意图。
图3为一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷中的沿空留巷支护断面示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图1-3，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～3，本发明实施例中，一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷，包括煤层1，顶板2，巷道上帮3，巷道下帮4，U型钢棚顶梁5，U型钢棚顶梁棚腿6，锚索7，锚索托梁8，玻璃钢锚杆9，切顶卸压钻孔10，等强锚杆11，切顶锚索12，单体液压支柱13，π型粱14，梁柱15，钢丝绳16，菱形网17，采空区18，所述第一列锚索7沿巷道中心线打设，第二列锚索7偏巷道下帮4打设；所述锚索托梁8长度22000mm，眼距1200mm；所述锚索7直径21.6mm，长度9500mm，所述切顶卸压钻孔10角度偏向巷道上帮3，与铅垂线角度15°，钻孔直径48mm，钻孔深度15000mm，钻孔间距200mm，所述等强锚杆11距离切顶卸压钻孔200mm，所述等强锚杆11直径18mm，长度2000mm，外露长度200mm，所述切顶锚索12排距600mm，第一列切顶锚索12距离切顶卸压钻孔400mm，第二列切顶锚索12距离切顶卸压钻孔700mm；所述切顶锚索12直径21.6mm，长度10300mm，所述帮部锚杆为玻璃钢锚杆9，间排距600mm，所述π型粱14中间位置焊接有梁柱15，所述梁柱15用工字钢加工；所述π型粱14两端焊接卡槽用来与U型钢棚顶梁5吻合接触，所述卡槽用U型钢加工，所述钢丝绳16直径不低于20mm，长度不低于12m，钢丝绳16间距600mm；所述菱形网17铺设在钢丝绳16之上。
所述的一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，步骤如下：
1)加固U型钢棚顶梁5：在拱形回采巷道内沿巷道走向打设两列锚索7，锚索7之间用锚索托梁8相连接，超前施工距离不低于60m；
2)施工切顶卸压钻孔10：在拱形回采巷道内距巷道中心线偏巷道上帮3沿煤层1走向施工一列切顶卸压钻孔10，超前施工距离不低于50m；
3)打设固定钢丝绳16的等强锚杆11：在拱形回采巷道内靠近切顶卸压钻孔10沿巷道走向打设一列固定钢丝绳16的等强锚杆11，超前施工距离不低于50m；
4)打设切顶锚索12：在U型钢棚顶梁5之间沿巷道走向平行于切顶卸压钻孔10打设两列切顶锚索12，超前施工距离不低于40m；
5)拆除U型钢棚顶梁5一个棚腿：拆除U型钢棚顶梁5靠近巷道上帮3的棚腿，并补打锚杆进行闭帮，然后用π型粱14作为顶梁，用单体液压支柱13作为棚腿打倾向托棚，对巷道使用“U型钢棚顶梁5、锚网索、锚索托梁8、π型梁和单体液压支柱13”配合的超前支护，且超前支护不低于20m；
6)铺菱形网17固定钢丝绳16：在工作面1#-5#液压支架上沿倾向铺设钢丝绳16与菱形网17，钢丝绳16的一端盘一圈并用两个绳卡进行固定，然后与等强锚杆11固定连接；钢丝绳16的另一端布置在5#液压支架顶梁上并升紧液压支架；
7)安装U型钢棚顶梁棚腿6：工作面回采后进行留巷施工时，拆除超前支护最上帮的一根单体液压支柱13并替换为U型钢棚顶梁棚腿6，后期沿空留巷加强支护在最上帮补打一根单体液压支柱13。
实施例1
步骤1）后结构为：煤层1及其下半段内部纵向贯穿设置的U型钢棚顶梁5，所述U型钢棚顶梁5的下端对称设置有U型钢棚顶梁棚腿6，煤层1的上端水平设置有顶板2，左右两侧的U型钢棚顶梁棚腿6相向分别设置有巷道上帮3和巷道下帮4，且U型钢棚顶梁5的上端均匀设置有若干伸入煤层1和顶板2的锚索7；
实施例2
步骤5）后结构为：煤层1及其下半段内部纵向贯穿设置的U型钢棚顶梁5，煤层1的上端水平设置有顶板2，所述U型钢棚顶梁5下侧的煤层1左右分别设置有巷道上帮3和巷道下帮4，巷道上帮3向左侧的煤层1内水平设置有玻璃钢锚杆9，U型钢棚顶梁5的做半段贯穿煤层1和顶板2从左向右依次设置有切顶卸压钻孔10，等强锚杆11，切顶锚索12，切顶锚索12右侧的U型钢棚顶梁5等间距向上深入煤层1和顶板2设置有若干锚索7，所述U型钢棚顶梁5的下半段中间位置水平设置有π型粱14，π型粱14等间距竖直向下设置有单体液压支柱13，π型粱14的上端中间位置竖直向上连接U型钢棚顶梁5设置有梁柱15，且右端的锚索7向下贯穿U型钢棚顶梁5设置有锚索托梁8；
实施例3
步骤7）后结构为：煤层1及其下半段内部纵向贯穿设置的U型钢棚顶梁5，煤层1的上端水平设置有顶板2，所述U型钢棚顶梁5下侧的煤层1左右分别设置有巷道上帮3和巷道下帮4，U型钢棚顶梁5的做半段贯穿煤层1和顶板2从左向右依次设置有切顶卸压钻孔10，等强锚杆11，切顶锚索12，切顶卸压钻孔10和巷道上帮3的左侧设置有采空区18，且巷道上帮3向左侧设置有钢丝绳16和菱形网17，切顶锚索12右侧的U型钢棚顶梁5等间距向上深入煤层1和顶板2设置有若干锚索7，所述U型钢棚顶梁5的下半段中间位置水平设置有π型粱14，π型粱14等间距竖直向下设置有单体液压支柱13，π型粱14的上端中间位置竖直向上连接U型钢棚顶梁5设置有梁柱15，且右端的锚索7向下贯穿U型钢棚顶梁5设置有锚索托梁8。
本发明的有益效果是：本发明成本较低，施工方便，大大提高了U型钢支护巷道的稳固程度，安全性高，有效保护了工人的生命安全，有效解决了U型钢支护拱形回采巷道内进行沿空留巷的难题，具有良好的社会效益和经济效益。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷，其特征在于，包括煤层(1)，顶板(2)，巷道上帮(3)，巷道下帮(4)，U型钢棚顶梁(5)，U型钢棚顶梁棚腿(6)，锚索(7)，锚索托梁(8)，玻璃钢锚杆(9)，切顶卸压钻孔(10)，等强锚杆(11)，切顶锚索(12)，单体液压支柱(13)，π型粱(14)，梁柱(15)，钢丝绳(16)，菱形网(17)，采空区(18)。
2.一种在U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，其特征在于，步骤如下：
1)加固U型钢棚顶梁(5)：在拱形回采巷道内沿巷道走向打设两列锚索(7)，锚索(7)之间用锚索托梁(8)相连接，超前施工距离不低于60m；
2)施工切顶卸压钻孔(10)：在拱形回采巷道内距巷道中心线偏巷道上帮(3)沿煤层(1)走向施工一列切顶卸压钻孔(10)，超前施工距离不低于50m，且煤层(1)上端水平设置有顶板(2)；
3)打设固定钢丝绳(16)的等强锚杆(11)：在拱形回采巷道内靠近切顶卸压钻孔(10)沿巷道走向打设一列固定钢丝绳(16)的等强锚杆(11)，等强锚杆(11)右侧固定切顶锚索(12)，超前施工距离不低于50m；
4)打设切顶锚索(12)：在U型钢棚顶梁(5)之间沿巷道走向平行于切顶卸压钻孔(10)打设两列切顶锚索(12)，超前施工距离不低于40m；
5)拆除U型钢棚顶梁(5)一个棚腿：拆除U型钢棚顶梁(5)靠近巷道上帮(3)的U型钢棚顶梁棚腿(6)，并补打锚杆进行闭帮，然后用π型粱(14)作为顶梁，用单体液压支柱(13)作为U型钢棚顶梁棚腿(6)打倾向托棚，对巷道使用“U型钢棚顶梁(5)、锚网索、锚索托梁(8)、π型梁和单体液压支柱(13)”配合的超前支护，且超前支护不低于20m；
6)铺菱形网(17)固定钢丝绳(16)：在工作面1#-5#液压支架上沿倾向铺设钢丝绳(16)与菱形网(17)，钢丝绳(16)的一端盘一圈并用两个绳卡进行固定，然后与等强锚杆(11)固定连接；钢丝绳(16)的另一端布置在5#液压支架顶梁上并升紧液压支架；
7)安装U型钢棚顶梁U型钢棚顶梁棚腿(6)：工作面回采后进行留巷施工时，拆除超前支护最上帮的一根单体液压支柱(13)并替换为U型钢棚顶梁棚腿(6)，后期沿空留巷加强支护在最上帮补打一根单体液压支柱(13)，切顶卸压钻孔(10)的右侧形成采空区(18)。
3.如权利要求2所述的U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，其特征在于，所述第一列锚索(7)沿巷道中心线打设，第二列锚索(7)偏巷道下帮(4)打设；所述锚索托梁(8)长度22000mm，眼距1200mm～1600mm；所述锚索(7)直径21.6mm，长度8000mm～10300mm。
4.如权利要求2所述的U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，其特征在于，所述切顶卸压钻孔(10)角度偏向巷道上帮(3)，与铅垂线角度15°～20°，钻孔直径48mm，钻孔间距较为密集，间距150mm～200mm，钻孔深度根据岩性柱状图和现场实际情况确定。
5.如权利要求2的U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷，其特征在于，所述等强锚杆(11)距离切顶卸压钻孔(10)200mm～400mm，所述等强锚杆(11)直径18mm，长度1000mm～2000mm，外露长度150mm～200mm。
6.如权利要求2所述的U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，其特征在于，所述切顶锚索(12)排距600mm～800mm，第一列切顶锚索(12)距离切顶钻孔(10)400mm～600mm，第二列切顶锚索(12)距离切顶钻孔(10)600mm～800mm；所述切顶锚索(12)直径21.6mm，长度8000mm～10300mm，所述帮部锚杆为玻璃钢锚杆(9)，间排距600mm～800mm。
7.如权利要求2所述的U型钢支护巷道内进行切顶卸压巷内沿空留巷的方法，其特征在于，所述π型粱(14)中间位置焊接有梁柱(15)，所述梁柱(15)用工字钢加工；所述π型粱(14)两端焊接卡槽用来与U型钢棚顶梁(5)吻合接触，所述卡槽用U型钢加工，所述钢丝绳(16)直径不低于20mm，长度不低于12m，钢丝绳(16)间距600mm～800mm；所述菱形网(17)铺设在钢丝绳(16)之上。
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