專利名稱：采動期間巷道底鼓治理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及礦井下用于煤礦回采巷道的支護(hù)工程，尤其是一種采動期間巷道底鼓 治理方法。
背景技術(shù)：
在煤層回采的過程中，隨著工作面的不斷推進(jìn)，其前方約60m IOOm的范圍內(nèi)受 采動的影響，圍巖應(yīng)力重新分布并表現(xiàn)出強(qiáng)烈變形，導(dǎo)致巷道斷面縮小，影響工作面的安全 高效生產(chǎn)。大量的現(xiàn)場實(shí)測數(shù)據(jù)表明，這一期間巷道變形以頂?shù)装逡平鼮橹?，其中底鼓量?占頂?shù)装逡平康?0% 70%以上。如果實(shí)施沿空留巷技術(shù)，巷道還要經(jīng)受采空區(qū)上方頂 板活動的強(qiáng)烈影響，底鼓量會進(jìn)一步增加。因此，在工作面回采期間，巷道底鼓的治理不容 忽視。現(xiàn)場工程實(shí)踐和大量文獻(xiàn)檢索的結(jié)果顯示目前回采巷道大多采用采動期間放任底 鼓、后期再被動起底的方式，不僅浪費(fèi)工時(shí)，而且影響巷道的正常使用，延誤生產(chǎn)。已有的主 動控制底鼓的底板注漿和底板錨桿(索)支護(hù)技術(shù)也因?yàn)榈装迨┕C(jī)具的不成熟、成本過 高而難以實(shí)施，僅停留在構(gòu)思階段。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決巷道底鼓治理中存在的問題，本發(fā)明提供了采動期間巷道底鼓治理方 法。該方法支護(hù)強(qiáng)度高、操作簡便、對生產(chǎn)影響很小，是一種有效的采動期間巷道底鼓治理 的方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在采煤工作面的前方受采動影響的 長度范圍內(nèi)，在回采巷道底板安置由縱向槽鋼梁、橫向槽鋼梁梁構(gòu)成的支柱底梁結(jié)構(gòu)，在底 梁結(jié)構(gòu)與頂板之間安裝有單體液壓支柱，將頂板的壓力通過單體液壓支柱傳遞到底板，同 時(shí)利用單體液壓支柱本身所具有的高支護(hù)阻力，以達(dá)到控制底鼓的目的。本采動期間巷道底鼓控制方法的有益效果(1)能對底板提供較高的支護(hù)強(qiáng)度，有效控制底板變形。已有的單體液壓支柱初撐 阻力已達(dá)到IOOkN以上，工作阻力可達(dá)200kN最大者甚至超過350kN，可對頂?shù)装逄峁┳銐?的支撐強(qiáng)度，通過單體液壓支柱以及相關(guān)裝置對巷道頂板與底板的壓力進(jìn)行傳遞與調(diào)節(jié)， 可同時(shí)有效控制頂板下沉和底板鼓起；(2)利用已有的輔助支護(hù)形式添加相應(yīng)的控底裝置，用料少、成本低。由于回采工 作面煤壁至前方30m 40m范圍巷道變形較大，目前此范圍之內(nèi)普遍采用單體液壓支柱輔 助加強(qiáng)的形式對頂板進(jìn)行支撐，本方法僅在單體液壓支柱下方添加相應(yīng)的控底裝置，且該 裝置可循環(huán)利用，用料較少，成本較低；(3)操作簡便，勞動強(qiáng)度低?，F(xiàn)場安裝時(shí)直接將在地面加工好的槽鋼放置在巷道底 板相應(yīng)的位置上然后安裝單體液壓支柱即可，非常容易操作，勞動強(qiáng)度小；(4)安裝時(shí)間短，對工作面的生產(chǎn)影響較小。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步的說明附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)布置方法俯視圖。附圖2是控底結(jié)構(gòu)在巷道內(nèi)的布置截面圖。附圖3是槽鋼的加工示意圖。圖中1.回采巷道，2.橫向槽鋼梁，2-1.槽鋼，2-2.缺口，3.縱向槽鋼梁，4.單體 液壓支柱，5.鉸接頂梁，B.巷道寬度，L1.橫向槽鋼梁的長度，L2.縱向槽鋼梁的長度，1.單 體液壓支柱的排距，s.單體液壓支柱的間距，b.槽鋼的寬度，b’.缺口的寬度。
具體實(shí)施例方式在圖中，在采煤工作面前方受采動影響的長度范圍內(nèi)，在回采巷道1的底板安置 由縱向槽鋼梁3、橫向槽鋼梁2構(gòu)成的支柱底梁結(jié)構(gòu)，在底梁結(jié)構(gòu)與頂板之間安裝有單體液 壓支柱4，將頂板的壓力通過單體液壓支柱4傳遞到底板，同時(shí)利用單體液壓支柱4本身所 具有的高支護(hù)阻力，以達(dá)到控制底鼓的目的。本發(fā)明采動期間巷道底鼓控制方法，首先在地面加工多個(gè)槽鋼側(cè)面帶有缺口 2-2 的槽鋼2-1，槽鋼分為橫向槽鋼梁2和縱向槽鋼梁3，并運(yùn)至施工地點(diǎn)；然后將槽鋼縱橫疊放 在巷道底板上組成控底裝置；最后把單體液壓支柱4放置在槽鋼的疊加處，掛鉸接頂梁5， 升起單體液壓支柱4，并給予初撐力。具體步驟如下1、確定回采巷道的超前支護(hù)范圍以及單體液壓支柱的間距S、排距1?；夭上锏赖?采動影響范圍為工作面至前方60 100m，超前支護(hù)范圍為工作面至前方30 60m ；單體液 壓支柱間排距越小，支護(hù)強(qiáng)度越大，對底板的控制效果也就越好；間排距的大小可以通過具 體的地質(zhì)條件和巷道的礦壓顯現(xiàn)確定，間距s不小于巷道寬度B的1/3，排距1取值0. 6m 1. 5m02、在地面加工的多個(gè)槽鋼側(cè)面帶有缺口 2-2的槽鋼2-1，每個(gè)槽鋼的缺口的個(gè)數(shù) 為2 4個(gè)；將槽鋼的兩翼去掉開出缺口，缺口的寬度b’要大于槽鋼的寬度b，以保證兩個(gè) 槽鋼可以通過缺口垂直疊加；橫向槽鋼梁的長度L1大于巷道寬度B的2. 5倍，橫向槽鋼梁2 的缺口的中心距等于單體液壓支柱的間距s，縱向槽鋼梁的長度L2不大于巷道的寬度B，縱 向槽鋼梁3的缺口中心距等于單體液壓支柱的排距1。3、將橫向槽鋼梁2和縱向槽鋼梁3交錯(cuò)放置在回采巷道1的底板上；橫向槽鋼梁 2和縱向槽鋼梁3通過缺口 2-2縱橫疊加，均勻布置在巷道底板，組成控底裝置。4、在槽鋼的疊加處放置單體液壓支柱4，單體液壓支柱4的上端按照常規(guī)方法掛 鉸接頂梁5，升起單體液壓支柱，單體液壓支柱的初撐力應(yīng)達(dá)到IOOkN以上。5、隨著采煤工作面的不斷向前推進(jìn)，將巷道后方的槽鋼、單體液壓支柱以及鉸接 頂梁不斷地撤掉，并重新安裝在巷道前方，以此類推。
權(quán)利要求
采動期間巷道底鼓治理方法，其特征是在采煤工作面的前方受采動影響的長度范圍內(nèi)，在回采巷道(1)的底板安置由縱向槽鋼梁(3)、橫向槽鋼梁(2)構(gòu)成的支柱底梁結(jié)構(gòu)，在底梁結(jié)構(gòu)與頂板之間安裝有單體液壓支柱(4)，將頂板的壓力通過單體液壓支柱(4)傳遞到底板，同時(shí)利用單體液壓支柱(4)本身所具有的高支護(hù)阻力，以達(dá)到控制底鼓的目的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動期間巷道底鼓治理方法，其特征是首先在地面加工多 個(gè)槽鋼側(cè)面帶有缺口(2-2)的槽鋼(2-1)，槽鋼分為橫向槽鋼梁(2)和縱向槽鋼梁(3)， 并運(yùn)至施工地點(diǎn)；然后將槽鋼縱橫疊放在巷道底板上組成控底裝置；最后把單體液壓支柱 (4)放置在槽鋼的疊加處，掛鉸接頂梁(5)，升起單體液壓支柱(4)，并給予初撐力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動期間巷道底鼓治理方法，其特征是回采巷道的采動影 響范圍為工作面至前方60m 100m，超前支護(hù)范圍為工作面至前方30m 60m。單體液壓 支柱間排距越小，支護(hù)強(qiáng)度越大，對底板的控制效果也就越好；間排距的大小可以通過具體 的地質(zhì)條件和巷道的礦壓顯現(xiàn)確定，間距s不小于巷道寬度B的1/3，排距1取值0. 6m 1. 5m0
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動期間巷道底鼓治理方法，其特征是在地面加工的多個(gè) 槽鋼側(cè)面帶有缺口(2-2)的槽鋼(2-1)，每個(gè)槽鋼的缺口的個(gè)數(shù)為2個(gè) 4個(gè)；將槽鋼的兩 翼去掉開出缺口，缺口的寬度b’要大于槽鋼的寬度b，以保證兩個(gè)槽鋼可以通過缺口垂直 疊加；橫向槽鋼梁的長度L1大于巷道寬度B的2. 5倍，橫向槽鋼梁(2)的缺口的中心距等 于單體液壓支柱的間距s，縱向槽鋼梁的長度L2不大于巷道的寬度B，縱向槽鋼梁(3)的缺 口中心距等于單體液壓支柱的排距1。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動期間巷道底鼓治理方法，其特征是將橫向槽鋼梁(2) 和縱向槽鋼梁(3)交錯(cuò)放置在回采巷道(1)的底板上；橫向槽鋼梁(2)和縱向槽鋼梁(3) 通過缺口 2-2縱橫疊加，均勻布置在巷道底板，組成控底裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動期間巷道底鼓治理方法，其特征是在槽鋼的疊加處放 置單體液壓支柱(4)，單體液壓支柱(4)的上端按照常規(guī)方法掛鉸接頂梁(5)，升起單體液 壓支柱，單體液壓支柱的初撐力應(yīng)達(dá)到IOOkN以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采動期間巷道底鼓治理方法，其特征是隨著采煤工作面的 不斷向前推進(jìn)，將巷道后方的槽鋼、單體液壓支柱以及鉸接頂梁不斷地撤掉，并重新安裝在 巷道前方，以此類推。
全文摘要
本發(fā)明涉及礦井下一種采動期間巷道底鼓治理方法，在采煤工作面的前方受采動影響的長度范圍內(nèi)，在回采巷道底板安置由縱向槽鋼梁、橫向槽鋼梁構(gòu)成的支柱底梁結(jié)構(gòu)，在底梁結(jié)構(gòu)與頂板之間安裝有單體液壓支柱，將頂板的壓力通過單體液壓支柱傳遞到底板，同時(shí)利用單體液壓支柱本身所具有的高支護(hù)阻力，以達(dá)到控制底鼓的目的。該方法支護(hù)強(qiáng)度高、操作簡便、對生產(chǎn)影響很小，是一種有效的采動期間巷道底鼓治理方法。
文檔編號E21D15/44GK101936172SQ201010250660
公開日2011年1月5日 申請日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者張農(nóng), 李桂臣, 王成, 鄭西貴, 闞甲廣, 韓昌良 申請人:中國礦業(yè)大學(xué)