本發(fā)明涉及一種煤層巷道快速掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進(jìn)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

煤與瓦斯突出是煤礦井下一種特殊的動(dòng)力現(xiàn)象，是煤礦危害較大的災(zāi)害之一，長(zhǎng)期以來，我國煤礦企業(yè)的瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出災(zāi)害事故頻頻發(fā)生，對(duì)煤礦企業(yè)和職工的生命財(cái)產(chǎn)造成了巨大損失。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國國有重點(diǎn)煤礦高瓦斯及突出礦井所占比重為45.97％，由于瓦斯事故死亡的人數(shù)占總死亡人數(shù)的32.03％，其中煤與瓦斯突出事故占60％以上發(fā)生在掘進(jìn)工作面。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變，我國煤礦行業(yè)實(shí)現(xiàn)安全高效迫在眉睫，安全高效實(shí)現(xiàn)的重要手段之一就是工作面推進(jìn)速度快，必須以巷道快速掘進(jìn)為保障。但是，在高瓦斯突出煤層中進(jìn)行巷道掘進(jìn)，瓦斯涌出量大，煤與瓦斯突出危險(xiǎn)性大，嚴(yán)重影響了礦井實(shí)現(xiàn)安全高效的步伐。

針對(duì)高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道掘進(jìn)速度慢和突出危險(xiǎn)性大等問題，無法開采保護(hù)層時(shí)，常規(guī)的瓦斯抽采方法存在單孔瓦斯抽采有效范圍小，抽采率低，無法有效解決煤層巷道掘進(jìn)過程中瓦斯大量涌出的危害，加之采用切頂預(yù)裂爆破沿空成巷技術(shù)，使得薄煤層半煤巖切頂巷道掘進(jìn)和支護(hù)工序復(fù)雜且緩慢，常規(guī)的掘進(jìn)和支護(hù)方法無法滿足礦井安全高效開采的需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

技術(shù)問題：本發(fā)明將提供一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進(jìn)系統(tǒng)，此系統(tǒng)通過穿層鉆孔預(yù)抽煤層群瓦斯，取消了掘前迎頭預(yù)抽瓦斯的時(shí)間，同時(shí)利用綜掘機(jī)組一次截割成巷同時(shí)裝運(yùn)煤矸，并利用水壓?jiǎn)误w支柱進(jìn)行巷道臨時(shí)支護(hù)，大大節(jié)省人力和時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)快速安全掘巷的目的。

技術(shù)方案：本發(fā)明的目的通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

1、一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進(jìn)系統(tǒng)，其特征在于有如下步驟：該系統(tǒng)包括掘前穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯、掘前探放水、懸臂式綜掘機(jī)截煤巖、裝煤矸、運(yùn)煤矸、敲幫問頂、水壓?jiǎn)误w支柱(8)臨時(shí)支護(hù)及永久支護(hù)工序；其特征是：通過安裝懸臂式綜掘機(jī)組，完成巷道掘進(jìn)迎頭(1)探放水工序后，一次截割成半煤巖巷同時(shí)裝運(yùn)煤矸；敲幫問頂后，利用水壓?jiǎn)误w支柱(8)進(jìn)行巷道掘進(jìn)迎頭(1)臨時(shí)支護(hù)。

2、所描述的穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯時(shí)間為30～60天，在掘巷道前5～7天，對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)標(biāo)后按常規(guī)方法掘進(jìn)煤層巷道。

3、所描述的巷道永久支護(hù)為錨桿(2)、普通錨索(4)、恒阻錨索(5)、小鋼帶(3)、金屬網(wǎng)(6)、噴砼(7)聯(lián)合支護(hù)；錨桿(2)直徑φ為16～18mm，長(zhǎng)度1.6～1.8m，間排距為 800×800mm；普通錨索(4)直徑φ為15.24mm，長(zhǎng)度5.3m，間排距為1600×3000mm；巷道切頂幫安裝的恒阻錨索(5)φ為21.8mm，長(zhǎng)度5m，排距為1000mm；小鋼帶(3)長(zhǎng)為3m、寬為70～100mm；兩幫噴混凝土(7)厚度30～50mm，強(qiáng)度為C20；冷拔絲網(wǎng)(6)φ為4mm，長(zhǎng)度為2700×1150mm。

有益效果：由于采用了上述方案，本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)如下：

本發(fā)明涉及一種煤層巷道快速掘進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進(jìn)系統(tǒng)。針對(duì)高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道掘進(jìn)速度慢和突出危險(xiǎn)性大等問題，無法開采保護(hù)層時(shí)，常規(guī)的瓦斯抽采方法存在單孔瓦斯抽采有效范圍小，抽采率低，無法有效解決煤層巷道掘進(jìn)過程中瓦斯大量涌出的危害，加之采用切頂預(yù)裂爆破沿空成巷技術(shù)，使得薄煤層半煤巖切頂巷道掘進(jìn)和支護(hù)工序復(fù)雜且緩慢，常規(guī)的掘進(jìn)和支護(hù)方法無法滿足礦井安全高效開采的需求。此系統(tǒng)通過穿層鉆孔預(yù)抽煤層群瓦斯，取消了掘前迎頭預(yù)抽瓦斯的時(shí)間，同時(shí)利用綜掘機(jī)組一次截割成巷同時(shí)裝運(yùn)煤矸，并利用水壓?jiǎn)误w支柱進(jìn)行巷道臨時(shí)支護(hù)，大大節(jié)省人力和時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)快速安全掘巷的目的。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的巷道永久支護(hù)平面示意圖。

圖2是本發(fā)明的巷道臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)剖面示意圖。

圖例說明：1、巷道掘進(jìn)迎頭；2、頂板錨桿；3、小鋼帶；4、普通錨索；5、恒阻錨索；6、金屬網(wǎng)；7、噴砼；8、水壓?jiǎn)误w支柱；α、頂板錨桿傾角。

具體實(shí)施方式

為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施事例，對(duì)依據(jù)本發(fā)明提出的一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進(jìn)系統(tǒng)其具體實(shí)施方式及其功效說明如下：

1、請(qǐng)參閱圖1、圖2所示，本發(fā)明所述系統(tǒng)的主要由掘前穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯、掘前探放水、懸臂式綜掘機(jī)截煤巖、裝煤矸、運(yùn)煤矸、敲幫問頂、水壓?jiǎn)误w支柱(8)臨時(shí)支護(hù)及永久支護(hù)工序；其特征是：通過安裝懸臂式綜掘機(jī)組，完成巷道掘進(jìn)迎頭(1)探放水工序后，一次截割成半煤巖巷同時(shí)裝運(yùn)煤矸；敲幫問頂后，利用水壓?jiǎn)误w支柱(8)進(jìn)行巷道掘進(jìn)迎頭(1)臨時(shí)支護(hù)。

2、請(qǐng)參閱圖1、圖2所示，所描述的穿層鉆孔預(yù)抽煤層瓦斯時(shí)間為30～60天，在掘巷道前5～7天，對(duì)煤層瓦斯進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)標(biāo)后按常規(guī)方法掘進(jìn)煤層巷道。

3、請(qǐng)參閱圖1、圖2所示，所描述的巷道永久支護(hù)為錨桿(2)、普通錨索(4)、恒阻錨索(5)、小鋼帶(3)、金屬網(wǎng)(6)、噴砼(7)聯(lián)合支護(hù)；錨桿(2)直徑φ為16～18mm，長(zhǎng)度1.6～1.8m，間排距為800×800mm；普通錨索(4)直徑φ為15.24mm，長(zhǎng)度5.3m，間排距為1600×3000mm；巷道切頂幫安裝的恒阻錨索(5)φ為21.8mm，長(zhǎng)度5m，排距 為1000mm；小鋼帶(3)長(zhǎng)為3m、寬為70～100mm；兩幫噴混凝土(7)厚度30～50mm，強(qiáng)度為C20；冷拔絲網(wǎng)(6)φ為4mm，長(zhǎng)度為2700×1150mm。

使用時(shí)，首先根據(jù)礦井實(shí)際地質(zhì)資料、煤層瓦斯參數(shù)、煤與瓦斯突出鑒定、煤層群賦存情況水文地質(zhì)情況，確定穿層預(yù)抽瓦斯鉆孔長(zhǎng)度、終孔間距，并提前做好施工前處理水害、裂隙、斷層、瓦斯突出等危險(xiǎn)因素的預(yù)案技術(shù)措施；探放水鉆孔范圍為巷道掘進(jìn)迎頭(1)前方8～10m，以及巷道端面兩側(cè)輪廓線外2～4m煤層；懸臂式綜掘機(jī)截煤巖從巷道迎頭下部煤層進(jìn)刀，然后按從左到右，由下往上的順序截割煤巖體，遇矸石時(shí)，切割做到先煤后矸石的順序；利用水壓?jiǎn)误w支柱(8)進(jìn)行巷道臨時(shí)支護(hù)時(shí)，先把頂板的浮石清理干凈，然后“穿鞋帶帽”安裝水壓?jiǎn)误w支柱(8)，安裝時(shí)盡量垂直于頂、底板，利用工作面壓風(fēng)，工業(yè)水為介質(zhì)，加壓?jiǎn)误w支柱(8)；永久支護(hù)緊跟臨時(shí)支護(hù)，保證巷道迎頭(1)空頂距離不大于300mm，綜掘機(jī)每割一個(gè)進(jìn)尺，進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)和永久支護(hù)。