CN214118217U - 冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，其包括设于回撤通道顶部的多根一次支护锚索和多根桁架锚索，设于回撤通道一侧帮部的多根螺纹钢锚杆和多根帮部锚索，设于回撤通道另一侧的顶板斜向钻入稳定岩层并水力压裂岩层形成断顶，并在断顶下方的采空区设置液压支架支撑顶板，所述顶板在断顶的侧部还设有沿回撤通道长度方向的多根锁扣锚索。本实用新型通过在回撤通道顶板及帮部做主动支护、顶板水力压裂预断顶，锁扣锚索主动支护，液压支架被动支护，这种支护能够适用于复杂地质条件，能够实现井下快速回撤，简化支护工艺，减少安全隐患，具有较好的经济效果，应用前景广阔，具有很强的推广价值。

Description

冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统

技术领域

本实用新型涉及矿井支护技术领域，尤其涉及一种冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统。

背景技术

在井工煤矿生产过程中，综采工作面设备回撤是工作面回采过程中收尾的一道必不可少的工序，随着综采设备重型化、工作面大型化的不断发展，工作面推进速度也屡作突破，而工作面设备回撤次数也在不断增加，综采工作面的安全、快速回撤与否，成了制约煤炭产量增长和效益的重要因素。综采工作面的机电设备数量多，体积大，重量高，而且工作面空间狭窄、环境恶劣，顶板压力大，回撤工艺复杂，对回撤空间支护质量要求高。因此，综采工作面的回撤是一件十分艰巨而复杂的工作，也是一种特殊的生产施工工艺。

现有的垛式支架支护费用高，运输过程中还存在安全隐患；而高强度支柱支护强度低，被动支护效能低，回撤产生大量固废。

实用新型内容

本实用新型旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本实用新型提供一种主动支护，且支护强度高的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，所述支护系统包括设于回撤通道顶部的多根一次支护锚索和多根桁架锚索，设于回撤通道一侧帮部的多根螺纹钢锚杆和多根帮部锚索，在回撤通道另一侧的顶板斜向钻入稳定岩层并水力压裂岩层形成断顶，并在断顶下方的采空区设置液压支架支撑顶板，所述顶板在断顶的侧部还设有沿回撤通道长度方向的多根锁扣锚索。

在本实用新型提供的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统的一种较佳实施例中，所述一次支护锚索包括沿回撤通道宽度方向上等间距设置的多根；所述桁架锚索沿回撤通道宽度方向等间距的设有多根，包括中部的竖直锚索和两侧的倾斜锚索；所述螺纹钢锚杆沿回撤通道高度方向等间距设置有多根，包括中部的水平锚杆和两端的倾斜锚杆；所述帮部锚索沿回撤通道高度方向等间距设置有多根，包括中部的水平锚索和两端的倾斜锚索。

在本实用新型提供的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统的一种较佳实施例中，所述倾斜锚索和倾斜锚杆均相对向外侧倾斜15°。

在本实用新型提供的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统的一种较佳实施例中，所述一次支护锚索与所述桁架锚索错位设置，所述螺纹钢锚杆与所述帮部锚索错位设置。

在本实用新型提供的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统的一种较佳实施例中，所述断顶采用45°倾角以水力压裂形成。

在本实用新型提供的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统的一种较佳实施例中，所述回撤通道的顶板及帮部均敷设有钢筋网，所述钢筋网覆盖顶部及帮部。

与现有技术相比，本实用新型提供的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统的有益效果是：本实用新型通过在回撤通道顶板及帮部做主动支护、顶板水力压裂预断顶，锁扣锚索主动支护，液压支架被动支护，其中，回撤通道顶板及帮部主动支护有效控制回撤通道围岩，提高承载圈的强度和厚度，充分调动深部围岩性能，限制浅部变形，达到大小位移联动，抵抗应力扰动，同时降低支护密度低，增加承载层厚度，提高支护效率，累计变形量小，提高支护效能，较为安全可靠；顶板水力压裂预断顶可以切断采空区关键层悬臂梁，缩短悬臂梁长度，同时形成稳定倒梯形支护体；锁扣锚索主动支护使支护体更加完整统一；液压支架被动支护使工作面贯通时有效支撑回撤通道顶板，最终使回撤通道处于在安全平衡的受力状况。这种支护能够适用于复杂地质条件，能够实现井下快速回撤，简化支护工艺，减少安全隐患，具有较好的经济效果，应用前景广阔，具有很强的推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是本实用新型提供的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统的断面结构图；

图2是图1提供的所述回撤通道顶板支护的仰视图；

图3是本实用新型提供的断顶采用水力压裂施工的施工状态图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制；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；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“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，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。

请参阅图1～图3，本实施例的所述冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统1包括设于回撤通道20顶部的多根一次支护锚索101和多根桁架锚索102，设于回撤通道20一侧帮部的多根螺纹钢锚杆103和多根帮部锚索104，在回撤通道20另一侧的顶板斜向钻入稳定岩层并水力压裂岩层形成断顶30，优选地，所述断顶采用45°倾角以水力压裂形成，具体所述断顶施工如图3所示，利用高压泵40泵出的高压水力压裂岩层，断顶施工完成后，在断顶下方的采空区设置液压支架50支撑顶板，所述顶板在断顶的侧部还设有沿回撤通道20长度方向的多根锁扣锚索105。

具体地，本实施例的所述一次支护锚索包括沿回撤通道宽度方向上等间距设置的多根，如图1和图2所示，本实施例的所述柔性锚杆101可选用

长4000mm的锚索。

具体地，本实施例的所述桁架锚索102沿回撤通道宽度方向等间距的设有多根，包括中部的竖直锚索1021和两侧的倾斜锚索1022，如图1和图2所示，优选地，所述桁架锚索102两侧的所述倾斜锚索1022相对向外侧倾斜15°，具体地，所述桁架锚索102与所述一次支护锚索101错位设置，本实施例的所述桁架锚索102可选用

长8300mm的锚索。所述桁架锚索使支护结构体变为倒楔形结构体，增大岩体间摩擦阻力，形成稳定结构体，同时与一次支护锚索形成更大的承载层，提高支护效能。

具体地，本实施例的所述螺纹钢锚杆103沿回撤通道高度方向等间距设置有多根，包括中部的水平锚杆1031和两端的倾斜锚杆1032，具体所述螺纹钢锚杆103可选用

长2500mm的锚杆，所述螺纹钢锚杆103可以控制回撤通道帮部的浅部围岩，减小塑性圈。

具体地，所述帮部锚索104沿回撤通道高度方向等间距设置有多根，包括中部的水平锚索1041和两端的倾斜锚索1042,优选地，所述帮部锚索两端的倾斜锚索相对向外倾斜15°，且所述帮部锚索104与所述螺纹钢锚杆103错位设置，所述帮部锚索控制回撤通道帮部深部围岩，与浅部结合为一体，形成稳固整体，实现强顶固帮，具体地，所述帮部锚索可选用

长5000mm的锚索。

本实施例通过在回撤通道的顶板及帮部设置主动支护有效控制回撤通道围岩，提高承载圈的强度和厚度，充分调动深部围岩性能，限制浅部变形，达到大小位移联动，抵抗应力扰动，同时降低支护密度低，增加承载层厚度，提高支护效率，累计变形量小，提高支护效能，较为安全可靠；顶板水力压裂预断顶可以切断采空区关键层悬臂梁，缩短悬臂梁长度，同时形成稳定倒梯形支护体；锁扣锚索具体为在工作面贯通时在液压支架前200mm处采用锁扣锚索主动支护，形成更加完整统一的支护体；液压支架被动支护使工作面贯通时有效支撑回撤通道顶板，最终使回撤通道处于在安全平衡的受力状况。这种支护能够适用于复杂地质条件，能够实现井下快速回撤，简化支护工艺，减少安全隐患，具有较好的经济效果，应用前景广阔，具有很强的推广价值。

进一步地，所述回撤通道20的顶板及帮部均敷设有钢筋网60，所述钢筋网覆盖顶部及帮部，所述钢筋网可以实现回撤通道顶板和两侧的帮部的护表作用。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围之内。

Claims (6)

1.一种冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，其特征在于：包括设于回撤通道顶部的多根一次支护锚索和多根桁架锚索，在回撤通道一侧帮部的多根螺纹钢锚杆和多根帮部锚索，设于回撤通道另一侧的顶板斜向钻入稳定岩层并水力压裂岩层形成断顶，并在断顶下方的采空区设置液压支架支撑顶板，所述顶板在断顶的侧部还设有沿回撤通道长度方向的多根锁扣锚索。

2.根据权利要求1所述的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，其特征在于：

所述一次支护锚索包括沿回撤通道宽度方向上等间距设置的多根；

所述桁架锚索沿回撤通道宽度方向等间距的设有多根，包括中部的竖直锚索和两侧的倾斜锚索；

所述螺纹钢锚杆沿回撤通道高度方向等间距设置有多根，包括中部的水平锚杆和两端的倾斜锚杆；

所述帮部锚索沿回撤通道高度方向等间距设置有多根，包括中部的水平锚索和两端的倾斜锚索。

3.根据权利要求2所述的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，其特征在于：所述倾斜锚索和倾斜锚杆均相对向外侧倾斜15°。

4.根据权利要求1所述的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，其特征在于：所述一次支护锚索与所述桁架锚索错位设置，所述螺纹钢锚杆与所述帮部锚索错位设置。

5.根据权利要求1所述的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，其特征在于：所述断顶采用45°倾角以水力压裂形成。

6.根据权利要求1～5任一所述的冲击地压矿井综采工作面回撤通道支护系统，其特征在于：所述回撤通道的顶板及帮部均敷设有钢筋网，所述钢筋网覆盖顶部及帮部。

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