本發(fā)明涉及煤礦開采及巷道掘進(jìn)與支護(hù)技術(shù)，特別是一種傾斜厚煤層沿頂掘進(jìn)超高回采巷道切頂留巷的方法。

背景技術(shù)：

沿空留巷作為無煤柱護(hù)巷的一種布置方式，具有提高煤炭資源回收率、降低巷道掘進(jìn)率、緩解工作面采掘接續(xù)緊張等優(yōu)點(diǎn)，在煤礦生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。但是，對于高瓦斯厚煤層沿空留巷，為方便工作面回采，回采巷道常采用沿底掘進(jìn)方式，極易造成上隅角瓦斯積聚、頂板下沉等問題，給礦井安全生產(chǎn)帶來了嚴(yán)重挑戰(zhàn)。如果采用沿頂掘進(jìn)方式，又會出現(xiàn)工作面端頭三角煤大量損失的問題，增加了煤炭資源的損失量。

基于上述分析，沿頂掘進(jìn)回采巷道、增加留巷高度、調(diào)整端頭割煤角度等措施可有效解決上述問題，為此，本發(fā)明從現(xiàn)場生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)，解決了超高巷道支護(hù)、煤幫片幫和冒落矸石進(jìn)入巷道等問題，為沿頂掘進(jìn)超高回采巷道沿空留巷提供了切實(shí)可行的途徑。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種傾斜厚煤層沿頂掘進(jìn)超高回采巷道切頂留巷方法，采用“錨網(wǎng)索+單體液壓支柱+鉸接頂梁+u型鋼棚+木垛”分階段聯(lián)合掘進(jìn)與控制技術(shù)，有效地解決了支護(hù)結(jié)構(gòu)防推倒、煤幫片幫、冒落矸石進(jìn)入巷道等問題，實(shí)現(xiàn)了單體液壓支柱、鉸接頂梁和u型鋼等支護(hù)材料的回收利用，增加了工作面端頭三角煤的回收率。

本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括以下步驟：

（1）工作面回采巷道掘進(jìn)期間，巷道沿頂掘進(jìn)，巷道斷面（寬×高）為4700mm×3500mm，斷面高度為巷道中心線處高度，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)；

（2）工作面回采前，對工作面前方回采巷道施工切頂鉆孔，使巷道頂板與工作面頂板可以順利斷開，保證巷道頂板的完整與穩(wěn)定，切頂鉆孔深度為15m，施工結(jié)束后，對頂板施工切頂錨索，對巷道實(shí)煤體幫進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù)，然后臥底擴(kuò)刷斷面并補(bǔ)齊錨桿，擴(kuò)大后巷道斷面（寬×高）為4700mm×5500mm，擴(kuò)刷斷面后巷道變成超高巷道，減少了端頭的三角煤，有效提高了工作面的回采率；

（3）對新掘出的巷道實(shí)煤體幫進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù)，然后在巷道高幫側(cè)頂板的切頂錨索上掛網(wǎng)，初次掛網(wǎng)的高度與巷道高幫平齊，使網(wǎng)片覆蓋巷道高幫；

（4）對巷道采取“單體液壓支柱+鉸接頂梁+u型鋼棚+木垛”加強(qiáng)支護(hù)；

（5）工作面回采期間，對高幫退錨，回收端頭的三角煤，根據(jù)采煤機(jī)性能，盡可能地增加端頭的割煤角度，以提高端頭三角煤的回收率，割煤完成后，移架并在支架后方鋪設(shè)金屬網(wǎng)，將網(wǎng)片與高幫網(wǎng)片連接，防止冒落矸石進(jìn)入巷道，形成切頂留巷并實(shí)現(xiàn)復(fù)用。

本發(fā)明簡單易行，可有效解決支護(hù)結(jié)構(gòu)防推倒等巷道支護(hù)相關(guān)問題，實(shí)現(xiàn)切頂留巷及復(fù)用，并可回收利用單體液壓支柱、鉸接頂梁和u型鋼等支護(hù)材料，增加工作面端頭三角煤的回收率，最大程度的降低成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

附圖說明

圖1為本發(fā)明回采巷道掘進(jìn)完成時的示意圖；

圖2為本發(fā)明回采巷道采取超前臥底擴(kuò)刷斷面后的示意圖；

圖3為本發(fā)明工作面回采后切頂留巷的示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體情況對本發(fā)明的具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明。

由圖1-3所示，本發(fā)明在具體實(shí)施中，由以下步驟實(shí)現(xiàn)：

（1）工作面回采巷道掘進(jìn)期間，巷道沿頂板1掘進(jìn)，巷道底部水平，兩幫豎直，頂部沿巖層傾角傾斜，去除偽頂，巷道斷面（寬×高）為4700mm×3500mm，斷面高度為巷道中心線處高度，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)4；

（2）工作面回采前，對工作面前方回采巷道，在巷道高幫2側(cè)頂部邊緣，施工切頂鉆孔6，使巷道頂板與工作面頂板可以順利斷開，保證巷道頂板的完整與穩(wěn)定，切頂鉆孔6深度為15m，施工結(jié)束后，在頂板1靠近巷道高幫2側(cè)補(bǔ)打兩根切頂錨索14，在巷道實(shí)煤體幫2適當(dāng)位置，傾斜向上補(bǔ)打一根加強(qiáng)錨索5，補(bǔ)打的各根錨索須確保錨固在老頂上，然后臥底擴(kuò)刷斷面并補(bǔ)齊錨桿，擴(kuò)大后巷道斷面（寬×高）為4700mm×5500mm，擴(kuò)刷斷面后巷道變成超高巷道，減少了端頭的三角煤，有效提高了工作面的回采率，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際，超前施工的距離可以選在10m-40m之間；

（3）對新掘出的巷道實(shí)煤體幫3進(jìn)行錨索加強(qiáng)支護(hù)，在巷道實(shí)煤體幫3下部適當(dāng)位置，傾斜向下補(bǔ)打一根加強(qiáng)錨索5，然后在巷道高幫2側(cè)頂部的切頂錨索14上掛金屬網(wǎng)11，初次掛網(wǎng)的高度與巷道高幫2平齊，使金屬網(wǎng)11覆蓋巷道高幫2；

（4）對巷道進(jìn)行“單體液壓支柱7+鉸接頂梁9+u型鋼棚8+木垛12”加強(qiáng)支護(hù)，方法是，在距巷道實(shí)煤體幫500mm處設(shè)置單體液壓支柱7，間隔適當(dāng)距離再設(shè)置一個單體液壓支柱7，在單體液壓支柱7上方架設(shè)u型鋼頂梁，在巷道高幫2側(cè)架設(shè)u型鋼棚腿，且與u型鋼頂梁用卡纜10連接成一體，形成u型鋼棚8，控制冒落矸石13產(chǎn)生的水平推力，u型鋼棚8高度為4500mm，巷道高幫2側(cè)掛的金屬網(wǎng)11置于u型鋼棚8外，移動后架設(shè)的單體液壓支柱7至距巷道實(shí)煤體幫1000mm處，并在單體液壓支柱7上增加鉸接頂梁9，增加單體液壓支柱7的支護(hù)面積，形成單體液壓支柱7+鉸接頂梁9+u型鋼棚8支護(hù)結(jié)構(gòu)，u型鋼棚8上方未接頂位置采用木垛12背實(shí)，減少頂板變形空間，最終形成“單體液壓支柱7+鉸接頂梁9+u型鋼棚8+木垛12”加強(qiáng)支護(hù)；

（5）工作面回采期間，對巷道高幫2退錨，回收端頭的三角煤，根據(jù)采煤機(jī)的性能，要盡可能地增加端頭的割煤角度，以提高端頭三角煤的回收率，割煤完成后，移架并在支架后方鋪設(shè)金屬網(wǎng)11，將網(wǎng)片與高幫網(wǎng)片連接，防止冒落矸石13進(jìn)入巷道，形成切頂留巷并實(shí)現(xiàn)復(fù)用。

本發(fā)明簡單易行，可有效解決支護(hù)結(jié)構(gòu)防推倒等巷道支護(hù)相關(guān)問題，實(shí)現(xiàn)切頂留巷及復(fù)用，并可回收利用單體液壓支柱、鉸接頂梁和u型鋼等支護(hù)材料，增加工作面端頭三角煤的回收率，最大程度的降低成本，取得良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種傾斜厚煤層沿頂掘進(jìn)超高回采巷道切頂留巷的方法，采用分階段聯(lián)合掘進(jìn)與控制技術(shù)，具體方法是：掘進(jìn)回采巷道，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護(hù)；工作面回采前，對工作面前方回采巷道施工切頂錨索與切頂鉆孔，之后進(jìn)行臥底擴(kuò)刷斷面，補(bǔ)齊巷幫支護(hù)，同時在高幫側(cè)掛網(wǎng)，對巷道施以“單體液壓支柱+鉸接頂梁+U型鋼棚+木垛”加強(qiáng)支護(hù)；工作面回采期間，對高幫退錨，回收端頭三角煤，在架后鋪網(wǎng)，并連接高幫網(wǎng)片，形成切頂留巷并實(shí)現(xiàn)復(fù)用。本發(fā)明簡單易行，可有效解決支護(hù)結(jié)構(gòu)防推倒、煤幫片幫等問題，實(shí)現(xiàn)了巷道復(fù)用和支護(hù)材料回收，增加了端頭三角煤回收率，降低生產(chǎn)成本，具有良好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。

技術(shù)研發(fā)人員：王猛;常佳文;張盛;肖同強(qiáng);神文龍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：河南理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.11
技術(shù)公布日：2017.09.15