CN114673508A - 煤矿巷道区域支护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种煤矿巷道区域支护方法，包括：自已掘巷道第一预设距离处朝目标巷道方向挖掘以形成第一施工联络巷；自所述第一施工联络巷朝所述目标巷道方向挖掘以形成第一本煤层硐室；自所述第一本煤层硐室顶板朝岩层挖掘以形成第一内部顶板硐室；自轨道上山与所述目标巷道方向交叉处的岩层沿所述目标巷道方向挖掘以形成外部顶板硐室；在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构、以连通所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室。本发明提供的煤矿巷道区域支护方法，旨在解决传统的巷道支护必须在巷道掘出后进行，影响工程进度的问题。

Description

煤矿巷道区域支护方法
技术领域
本发明涉及煤矿挖掘技术领域，尤其涉及一种煤矿巷道区域支护方法。
背景技术
巷道掘进是煤矿回采的先行条件。在当前技术条件下，掘进速度落后于回采速度，采掘接替面临突出矛盾。由于受煤矿空顶距限制，掘进和支护需要交替作业，导致掘进速度缓慢。而巷道支护占据了掘进作业的大部分时长，是导致掘进效率低下的重要原因。目前，煤矿巷道已普遍采用锚杆支护手段，而锚杆支护需要首先将巷道掘出，然后在已掘出的巷道中进行锚杆支护工序，也就是说，当前锚杆支护只能在已掘巷道中进行作业。因此，锚杆支护目前只能局限在一种小范围的局部支护范畴，严重影响了巷道掘进的速度以及煤矿挖掘的效率。
发明内容
本发明提供一种煤矿巷道区域支护方法，用以解决传统的巷道支护必须在巷道掘出后进行，影响工程进度的问题。
针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供一种煤矿巷道区域支护方法，包括：
自已掘巷道第一预设距离处朝目标巷道方向挖掘以形成第一施工联络巷；
自所述第一施工联络巷朝所述目标巷道方向挖掘以形成第一本煤层硐室；
自所述第一本煤层硐室顶板朝岩层挖掘以形成第一内部顶板硐室；
自轨道上山与所述目标巷道方向交叉处的岩层沿所述目标巷道方向挖掘以形成外部顶板硐室；
在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构、以连通所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室。
根据本发明提供的一种煤矿巷道区域支护方法，在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构包括：
自所述外部顶板硐室朝所述第一内部顶板硐室方向钻孔以形成连通所述外部顶板硐室以及所述第一内部顶板硐室的多个连接孔；
在所述连接孔内安设锚索，在所述外部顶板硐室以及所述第一内部顶板硐室上分别安装托板以及锁具，固定锚索以及对应的托板和锁具以形成支护结构。
根据本发明提供的一种煤矿巷道区域支护方法，在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构之后还包括：
沿所述目标巷道方向挖掘以形成连通所述第一本煤层硐室的第一目标巷道；
自所述已掘巷道第二预设距离处朝所述目标巷道方向挖掘以形成第二施工联络巷；
自所述第二施工联络巷朝所述目标巷道方向挖掘以形成第二本煤层硐室；
自所述第二本煤层硐室顶板朝岩层挖掘以形成第二内部顶板硐室；
在所述第一内部顶板硐室以及所述第二内部顶板硐室之间安装支护结构、以连通所述第一内部顶板硐室以及所述第二内部顶板硐室；
自所述第一目标巷道处沿所述目标巷道方向挖掘以形成连通所述第二本煤层硐室的第二目标巷道。
根据本发明提供的一种煤矿巷道区域支护方法，所述第一内部顶板硐室、所述第二内部顶板硐室、所述外部顶板硐室在所述目标巷道方向上的投影面重合设置。
根据本发明提供的一种煤矿巷道区域支护方法，所述第一预设距离设为一个循环进尺，所述第二预设距离设为两个循环进尺。
根据本发明提供的一种煤矿巷道区域支护方法，所述第一本煤层硐室、所述第二本煤层硐室与目标巷道的巷宽以及巷高均相同。
根据本发明提供的一种煤矿巷道区域支护方法，所述锚索的长度大于一个循环进尺。
根据本发明提供的一种煤矿巷道区域支护方法，一个所述循环进尺为40-60m。
本发明提供的煤矿巷道区域支护方法，通过提前设置第一内部顶板硐室以及外部顶板硐室，并打通第一内部顶板硐室以及外部顶板硐室以安装支护结构，能够在未开挖巷道中提前进行支护，且将支护范围由局部支护深化为区域支护，摆脱了巷道必须采用掘进和支护交替作业的传统方式，提高了巷道的掘进速度，有利于提高煤矿采集效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的煤矿巷道区域支护方法的流程示意图；
图2是本发明提供的煤矿巷道区域支护方法的巷道位置示意图；
图3是本发明提供的煤矿巷道区域支护方法的支护结构示意图；
图4是图3沿A-A向的剖视图结构示意图；
图5是图3沿B-B向的剖视图结构示意图；
图6是图3沿C-C向的剖视图结构示意图；
附图标记：1：目标巷道；2：已掘巷道；3：第一施工联络巷；4：第一本煤层硐室；5：轨道上山；6：锚索；7：外部顶板硐室；8：第一内部顶板硐室；9：岩层；10：托板。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1-图6描述本发明的煤矿巷道区域支护方法。
传统技术中，巷道的掘进和支护需要交替作业，导致掘进速度缓慢。而巷道支护占据了掘进作业的大部分时长，是导致掘进效率低下的重要原因。鉴于此，本发明提供了一种煤矿巷道区域支护方法，包括：
S100、自已掘巷道第一预设距离处朝目标巷道方向挖掘以形成第一施工联络巷；
S200、自所述第一施工联络巷朝所述目标巷道方向挖掘以形成第一本煤层硐室；
S300、自所述第一本煤层硐室顶板朝岩层挖掘以形成第一内部顶板硐室；
S400、自轨道上山与所述目标巷道方向交叉处的岩层沿所述目标巷道方向挖掘以形成外部顶板硐室；
S500、在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构、以连通所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室。
在本申请提供的技术方案中，在目标巷道1的煤柱侧需要存在一条已掘巷道2，已掘巷道2的巷道掘进进尺至少超前目标巷道1一个循环进尺。
首先，需要在已掘巷道2内，朝向目标巷道1方向挖掘，穿过区段保护煤柱形成第一施工联络巷3，第一施工联络巷3的巷高和巷宽保证能够行人即可，且第一施工联络巷3的延伸方向最好是与目标巷道1的方向垂直设置，如此能够节约时间、提高效率。在第一施工联络巷3内，朝向目标巷道1方向挖掘以形成第一本煤层硐室4，需要说明的是，可以将第一本煤层硐室4理解为目标巷道1的一部分，以第一施工联络巷3作为施工起点，可以提前打通目标巷道1的部分形成第一本煤层硐室4；然后自第一本煤层硐室4顶板朝岩层9挖掘以形成第一内部顶板硐室8，需要说明的是，在煤矿开采的过程中，煤柱的顶部会存在岩层，支护便是对岩层进行支护防止岩层坍塌，一般情况下，机器会贴着岩层表面进行煤矿的采集，因此第一本煤层硐室4或者目标巷道1的顶板处即是岩层所在处或接近岩层所在处。形成第一内部顶板硐室8后，需要自轨道上山5和目标巷道1方向交叉处的岩层9沿目标巷道1方向挖掘形成外部顶板硐室7，可以理解的是，第一内部顶板硐室8和外部顶板硐室7都是位于目标巷道1的上方岩层9处。待第一内部顶板硐室8与外部顶板硐室7都挖掘完成后，需要在第一内部顶板硐室8以及外部顶板硐室7之间安装支护结构、以连通第一内部顶板硐室8以及外部顶板硐室7。
需要说明的是，本发明提供的煤矿巷道区域支护方法，通过提前设置第一内部顶板硐室8以及外部顶板硐室7，并打通第一内部顶板硐室8以及外部顶板硐室7以安装支护结构，能够在未开挖巷道中提前进行支护，且将支护范围由局部支护深化为区域支护，摆脱了巷道必须采用掘进和支护交替作业的传统方式，提高了巷道的掘进速度，有利于提高煤矿采集效率。
进一步地，在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构包括：
S510、自所述外部顶板硐室朝所述第一内部顶板硐室方向钻孔以形成连通所述外部顶板硐室以及所述第一内部顶板硐室的多个连接孔；
S520、在所述连接孔内安设锚索，在所述外部顶板硐室以及所述第一内部顶板硐室上分别安装托板以及锁具，固定锚索以及对应的托板和锁具以形成支护结构。
传统技术中都是采用锚杆支护，在本申请提供的技术方案中，首先自外部顶板硐室7朝第一内部顶板硐室8方向钻孔以形成连通外部顶板硐室7以及第一内部顶板硐室8的多个连接孔，便于后续的锚索6的穿设；待连接孔设置完成后，首先在连接孔中安装锚索6，然后在第一内部顶板硐室8处安装托板10和锁具将锚索6的一端固定，再在外部顶板硐室7处安装托板10和锁具并进行张拉，即可以提前对未开掘巷道内进行较大范围的顶板支护。
更近一步地，在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构之后还包括：
S10、沿所述目标巷道方向挖掘以形成连通所述第一本煤层硐室的第一目标巷道；
S20、自所述已掘巷道第二预设距离处朝所述目标巷道方向挖掘以形成第二施工联络巷；
S30、自所述第二施工联络巷朝所述目标巷道方向挖掘以形成第二本煤层硐室；
S40、自所述第二本煤层硐室顶板朝岩层挖掘以形成第二内部顶板硐室；
S50、在所述第一内部顶板硐室以及所述第二内部顶板硐室之间安装支护结构、以连通所述第一内部顶板硐室以及所述第二内部顶板硐室；
S60、自所述第一目标巷道处沿所述目标巷道方向挖掘以形成连通所述第二本煤层硐室的第二目标巷道。
当第一目标巷道掘进完成后，可以进行第二目标巷道的掘进，第二目标巷道的掘进流程与第一目标巷道近似，都是提前进行支护。在第二目标巷道的掘进流程中，首先在已掘巷道的第二预设距离处朝目标巷道方向挖掘形成第二施工联络巷，再自第二施工联络巷朝目标巷道方向挖掘以形成第二本煤层硐室，再自第二本煤层硐室顶板朝岩层9挖掘以形成第二内部顶板硐室，此时第一内部顶板硐室8可作为第二目标巷道的外部顶板硐室，在第一内部顶板硐室8与第二内部顶板硐室之间安装支护结构，即可以完成对第二目标巷道的支护。以此方式循环掘进，可以完成整条巷道的掘进工作。
具体地，在本申请提供的技术方案中，第一内部顶板硐室8、第二内部顶板硐室以及外部顶板硐室7在目标巷道1方向上的投影面重合设置，如此能够方便锚索6以及托板10的安装，保证锚索6的延伸形态进而保证锚索6的结构强度。此外，需要说明的是，锚索6的长度应大于一个循环进尺，一般一次挖掘进度为一个循环进尺，锚索6的长度需要大于一个循环进尺，如此能对一次挖掘过程中的工作面进行全面的覆盖支护，保证工程质量。
进一步地，在本申请提供的技术方案中，第一预设距离设为一个循环进尺，第二预设距离设为两个循环进尺，建议一个循环进尺为40-60m，当然施工人员也可根据实际地质情况选择合适的循环进尺的长度，本申请对此并不加以限定。
更进一步地，第一本煤层硐室4、第二本煤层硐室与目标巷道1的巷宽以及巷高均相同，如此在进行目标巷道1的挖掘过程中，目标巷道的挖掘能够与第一本煤层硐室4以及第二本煤层硐室重合，一方面防止第一本煤层硐室4与第二本煤层硐室对目标巷道的形状影响，另一方面也节约了人力以及物力支出。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，包括：
自已掘巷道第一预设距离处朝目标巷道方向挖掘以形成第一施工联络巷；
自所述第一施工联络巷朝所述目标巷道方向挖掘以形成第一本煤层硐室；
自所述第一本煤层硐室顶板朝岩层挖掘以形成第一内部顶板硐室；
自轨道上山与所述目标巷道方向交叉处的岩层沿所述目标巷道方向挖掘以形成外部顶板硐室；
在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构、以连通所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室。
2.根据权利要求1所述的煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构包括：
自所述外部顶板硐室朝所述第一内部顶板硐室方向钻孔以形成连通所述外部顶板硐室以及所述第一内部顶板硐室的多个连接孔；
在所述连接孔内安设锚索，在所述外部顶板硐室以及所述第一内部顶板硐室上分别安装托板以及锁具，固定锚索以及对应的托板和锁具以形成支护结构。
3.根据权利要求1所述的煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，在所述第一内部顶板硐室以及所述外部顶板硐室之间安装支护结构之后还包括：
沿所述目标巷道方向挖掘以形成连通所述第一本煤层硐室的第一目标巷道；
自所述已掘巷道第二预设距离处朝所述目标巷道方向挖掘以形成第二施工联络巷；
自所述第二施工联络巷朝所述目标巷道方向挖掘以形成第二本煤层硐室；
自所述第二本煤层硐室顶板朝岩层挖掘以形成第二内部顶板硐室；
在所述第一内部顶板硐室以及所述第二内部顶板硐室之间安装支护结构、以连通所述第一内部顶板硐室以及所述第二内部顶板硐室；
自所述第一目标巷道处沿所述目标巷道方向挖掘以形成连通所述第二本煤层硐室的第二目标巷道。
4.根据权利要求3所述的煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，所述第一内部顶板硐室、所述第二内部顶板硐室、所述外部顶板硐室在所述目标巷道方向上的投影面重合设置。
5.根据权利要求3所述的煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，所述第一预设距离设为一个循环进尺，所述第二预设距离设为两个循环进尺。
6.根据权利要求3所述的煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，所述第一本煤层硐室、所述第二本煤层硐室与目标巷道的巷宽以及巷高均相同。
7.根据权利要求2所述的煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，所述锚索的长度大于一个循环进尺。
8.根据权利要求5或7所述的煤矿巷道区域支护方法，其特征在于，一个所述循环进尺为40-60m。
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