三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)容易產(chǎn)生煤層與頂板離層、冒頂?shù)入[患，工作面的回采率低的問題，其解決的技術(shù)方案是，巷道斷面采用矩形斷面，巷道寬3～4m，留1～2m的頂煤，留1～2m的底煤，巷道高度3～4m；設(shè)置錨桿長度1-2m，錨索長度5-8m，采用頂板全錨索兩幫錨桿+錨網(wǎng)+鋼帶+托板、鎖具的支護(hù)形式；巷道施工到設(shè)計位置后貫通形成開切眼，開切眼采用人工臥底的形式沿煤層底板布置，兩端與巷道之間有10-20m的過渡段，過渡段逐漸抬高與兩側(cè)巷道搭接，進(jìn)行綜采放頂煤一次采全厚，本發(fā)明勞動強(qiáng)度小，工作面的回采率高，是厚煤層綜放開采一次采全厚的采煤方法上的創(chuàng)新。
【專利說明】三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煤礦領(lǐng)域，特別是一種三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法。

【背景技術(shù)】
[0002]三軟煤層指煤礦開采中遇到的軟的頂板巖層、軟的主采煤層和軟的煤層底板巖層，一般情況下，具有三軟特征的煤礦煤層和頂?shù)装寰鶠檐浫鯉r層。對井工開采的煤礦，厚煤層指煤層厚度3.0?8.0 m的煤層，對厚煤層的開采方法有分層開采、大采高一次采全厚，放頂煤一次采全厚三種方法，其中，采用放頂煤采煤方法時，具有掘進(jìn)率低、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)以及易于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)等優(yōu)勢，是目前厚煤層開采中普遍推廣的一種采煤工藝，但在三軟厚煤層條件下進(jìn)行放頂煤開采時會遇到巷道支護(hù)困難，回采率低等問題。
[0003]厚煤層綜放開采一次采全厚的采煤方法具體是在開采厚煤層時，沿煤層的底板布置一個采高為2?3m的采煤工作面，工作面兩端的巷道一般沿煤層底板掘進(jìn)，用綜合機(jī)械化方式進(jìn)行回采，利用礦山壓力的作用等方法，使頂煤破碎成散體后，由支架后方或上方的“放煤窗口”放出，并由刮板運(yùn)輸機(jī)運(yùn)出工作面。放頂煤支架前后各有一部刮板輸送機(jī)，前面的刮板機(jī)輸送采煤機(jī)割下的煤炭，支架后面的刮板機(jī)輸送放煤口放出的煤炭。
[0004]巷道支護(hù)有兩種支護(hù)形式，一種是被動支護(hù)，既傳統(tǒng)的兩個棚腿和一個頂梁組成的棚式支護(hù)，這種支護(hù)結(jié)構(gòu)只有當(dāng)巷道圍巖發(fā)生變形后才能被動地對圍巖施加支護(hù)力，對巷道的支護(hù)效果是有限的；另一種是主動支護(hù)，既采用錨桿、錨索、金屬網(wǎng)、鋼帶等形成的支護(hù)結(jié)構(gòu)，由于錨索、錨桿一端通過樹脂藥卷和圍巖錨固在一起，另一端通過索具或螺母擰緊的方式對桿體進(jìn)行張拉，并通過托板結(jié)構(gòu)擴(kuò)大這種張拉預(yù)應(yīng)力對圍巖的受力面積，從而能主動對圍巖產(chǎn)生預(yù)緊力，這種支護(hù)方式，不但支護(hù)效果好，而且是施工機(jī)械化程度最高的支護(hù)方法。
[0005]煤炭回采工作面巷道布置方面，煤層回采工作面兩側(cè)至少各布置一條巷道與工作面形成貫通的通風(fēng)、運(yùn)輸系統(tǒng)。在三軟厚煤層條件下采用綜放開采一次采全厚的采煤方法時，巷道布置一般有兩種布置方式，一種是巷道沿底板布置留頂煤且巷道采用錨網(wǎng)支護(hù)技術(shù)，由于頂煤和頂板強(qiáng)度很小，導(dǎo)致支護(hù)比較困難，容易產(chǎn)生煤層與頂板離層、冒頂?shù)入[患，所以有些礦井在這種條件下采用棚式支架被動支護(hù)形式，但生產(chǎn)效率低，采掘接替緊張，工人勞動強(qiáng)度大；另一種是巷道沿煤層頂板布置留底煤，巷道采用錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)能保障巷道的穩(wěn)定，但工作面的底煤會產(chǎn)生很大的三角區(qū)不能回采，導(dǎo)致工作面的回采率降低。
[0006]綜上所述，研發(fā)一種適合三軟厚煤層條件下，既能采用錨網(wǎng)索支護(hù)技術(shù)，又能保證工作面回采率的綜放開采方法是目前亟需解決的技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述情況，為解決現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法，可有效解決現(xiàn)有技術(shù)容易產(chǎn)生煤層與頂板離層、冒頂?shù)入[患，生產(chǎn)效率低，采掘接替緊張，工人勞動強(qiáng)度大，工作面的回采率低的問題。
[0008]本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，I)回采巷道布置:煤層兩側(cè)的巷道斷面采用矩形斷面，巷道寬3?4m，巷道布置沿煤層中部掘進(jìn)，留I?2m的頂煤，留I?2m的底煤，巷道高度3?4m，兩側(cè)巷道之間布置有相連通的綜放開采一次采全厚工作面；
2)巷道支護(hù):根據(jù)三軟厚煤層的特點(diǎn)以及錨網(wǎng)索主動支護(hù)的特點(diǎn)，設(shè)置錨桿長度l-2m，錨索長度5-8m，由于煤層頂板的頂煤為l_2m，錨桿一端不能進(jìn)入頂板的堅硬巖層，支護(hù)效果有限，所以采用頂板全錨索兩幫錨桿+錨網(wǎng)+鋼帶+托板、鎖具的支護(hù)形式；
3)工作面布置及回采:巷道施工到設(shè)計位置后貫通形成開切眼，開切眼采用人工臥底的形式沿煤層底板布置，兩端與巷道之間有10-20m的過渡段，過渡段逐漸抬高與兩側(cè)巷道搭接，在此條件下進(jìn)行放頂煤開采，能保障工作面回采率，在開切眼內(nèi)布置采煤機(jī)、綜放液壓支架、刮板輸送機(jī)及配套設(shè)備后形成綜放開采一次采全厚工作面，進(jìn)行綜采放頂煤一次采全厚。
[0009]本發(fā)明方法簡單，使用效果好，生產(chǎn)效率高，勞動強(qiáng)度小，工作面的回采率高，是厚煤層綜放開采一次采全厚的采煤方法上的創(chuàng)新。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明三軟厚煤層巷道示意圖。
[0011]圖2為本發(fā)明圖1的1-1劑面不意圖。
[0012]圖3為本發(fā)明圖1的I1-1I剖面示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0014]由圖1-3給出，本發(fā)明包括以下步驟:
1)回采巷道布置:煤層兩側(cè)的巷道I斷面采用矩形斷面，巷道I寬3?4m，巷道I布置沿煤層2中部掘進(jìn)，留I?2m的頂煤，留I?2m的底煤，巷道高度3?4m，兩側(cè)巷道I之間布置有相連通的綜放開采一次采全厚工作面3 ；
2)巷道支護(hù):根據(jù)三軟厚煤層的特點(diǎn)以及錨網(wǎng)索主動支護(hù)的特點(diǎn)，設(shè)置錨桿6長度l-2m,錨索7長度5-8m,由于煤層頂板的頂煤為l_2m,錨桿6 —端不能進(jìn)入頂板的堅硬巖層，支護(hù)效果有限，所以采用頂板全錨索兩幫錨桿+錨網(wǎng)+鋼帶+托板、鎖具的支護(hù)形式；
3)工作面布置及回采:巷道施工到設(shè)計位置后貫通形成開切眼，開切眼采用人工臥底的形式沿煤層底板4布置，兩端與巷道I之間有10-20m的過渡段5，過渡段5逐漸抬高與兩側(cè)巷道I搭接，在此條件下進(jìn)行放頂煤開采，能保障工作面回采率，在開切眼內(nèi)布置采煤機(jī)、綜放液壓支架、刮板輸送機(jī)及配套設(shè)備后形成綜放開采一次采全厚工作面3，進(jìn)行綜采放頂煤一次采全厚。
[0015]實(shí)施例1
以煤層厚度為6m，巷道寬4m，高3m為例，具體施工分三個步驟:
1)回采巷道布置:巷道沿煤層中部掘進(jìn)，留Im底煤，2m頂煤，巷道斷面4mX3m，巷道采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，掘進(jìn)1.2m進(jìn)行支護(hù)；
2)巷道支護(hù):巷道支護(hù)采用頂板全錨索+錨網(wǎng)+鋼帶+托板、鎖具，錨索長6m，直徑Φ 17.81mm,錨索排距0.6m,間距0.8m,兩幫錨桿+金屬網(wǎng)+托盤螺母，錨桿長2.0m,直徑Φ20ι?πι,錨桿排距0.6m,間距0.8m ；
3)工作面布置及回采:巷道施工到設(shè)計位置后貫通形成開切眼，開切眼進(jìn)行人工臥底，將底板進(jìn)行人工開挖沿煤層底板布置，兩端與工作面搭接部分形成10-20m的過渡段，由于巷道底煤只有l(wèi)m，所以過渡段的三角煤較少，能保證回采率，然后，在開切眼內(nèi)布置采煤機(jī)、綜放液壓支架、刮板輸送機(jī)及配套設(shè)備后形成綜放開采一次采全厚工作面，進(jìn)行綜采放頂煤一次采全厚。
[0016]本發(fā)明方法特別適合煤層厚度6m左右的三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法一次采全厚，相對于沿頂板布置的底煤三角煤損失小，能保障工作面回采率，方法簡單，使用效果好，生產(chǎn)效率高，勞動強(qiáng)度小，工作面的回采率高，是厚煤層綜放開采一次采全厚的采煤方法上的創(chuàng)新。
【權(quán)利要求】
1.一種三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)回采巷道布置:煤層兩側(cè)的巷道I斷面采用矩形斷面，巷道(I)寬3?4m，巷道(I)布置沿煤層⑵中部掘進(jìn)，留I?2m的頂煤，留I?2m的底煤，巷道高度3?4m，兩側(cè)巷道(I)之間布置有相連通的綜放開采一次采全厚工作面(3)； 2)巷道支護(hù):根據(jù)三軟厚煤層的特點(diǎn)以及錨網(wǎng)索主動支護(hù)的特點(diǎn)，設(shè)置錨桿(6)長度l-2m，錨索(7)長度5-8m，由于煤層頂板的頂煤為l_2m，錨桿(6) —端不能進(jìn)入頂板的堅硬巖層，支護(hù)效果有限，所以采用頂板全錨索兩幫錨桿+錨網(wǎng)+鋼帶+托板、鎖具的支護(hù)形式； 3)工作面布置及回采:巷道施工到設(shè)計位置后貫通形成開切眼，開切眼采用人工臥底的形式沿煤層底板(4)布置，兩端與巷道(I)之間有10-20m的過渡段(5)，過渡段(5)逐漸抬高與兩側(cè)巷道(I)搭接，在此條件下進(jìn)行放頂煤開采，能保障工作面回采率，在開切眼內(nèi)布置采煤機(jī)、綜放液壓支架、刮板輸送機(jī)及配套設(shè)備后形成綜放開采一次采全厚工作面(3)，進(jìn)行綜采放頂煤一次采全厚。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三軟厚煤層巷道托頂留底錨網(wǎng)索主動支護(hù)綜放開采方法，其特征在于，所述煤層厚度為6m，巷道寬4m，高3m時，按以下步驟進(jìn)行: 1)回采巷道布置:巷道沿煤層中部掘進(jìn)，留Im底煤，2m頂煤，巷道斷面4mX3m，巷道采用掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)，掘進(jìn)1.2m進(jìn)行支護(hù)； 2)巷道支護(hù):巷道支護(hù)采用頂板全錨索+錨網(wǎng)+鋼帶+托板、鎖具，錨索長6m，直徑Φ 17.81mm,錨索排距0.6m,間距0.Sm,兩幫錨桿+金屬網(wǎng)+托盤螺母，錨桿長2.0m,直徑Φ20ι?πι,錨桿排距0.6m,間距0.8m ； 3)工作面布置及回采:巷道施工到設(shè)計位置后貫通形成開切眼，開切眼進(jìn)行人工臥底，將底板進(jìn)行人工開挖沿煤層底板布置，兩端與工作面搭接部分形成10-20m的過渡段，由于巷道底煤只有l(wèi)m，所以過渡段的三角煤較少，能保證回采率，然后，在開切眼內(nèi)布置采煤機(jī)、綜放液壓支架、刮板輸送機(jī)及配套設(shè)備后形成綜放開采一次采全厚工作面，進(jìn)行綜采放頂煤一次采全厚。
【文檔編號】E21D20/00GK104405392SQ201410547989
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】徐學(xué)鋒, 劉少偉, 張輝, 宋勤法, 姜彥軍, 司亮, 龐龍龍, 張 浩, 李正可, 黃少龍, 姚丙傲, 何小軍, 于濤, 冉輝 申請人:河南理工大學(xué)