一種大采高煤壁片幫防治控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大采高煤壁片幫防治控制方法，本發(fā)明可以更好的對煤壁進行保護支護，本發(fā)明利用液壓支架對煤壁和巷道進行支護，并對煤層設(shè)置多種類型的注漿鉆孔，從不同的角度力對其進行注漿錨固，有效的防止煤層在壓力作用下變形，煤壁破壞而脫落產(chǎn)生片幫的現(xiàn)象。本發(fā)明在不同的煤層高度設(shè)置不同方向的注漿鉆孔，防止各層的煤塊與巖塊出現(xiàn)斷裂而導致片幫的發(fā)生，本發(fā)明的各個煤壁注漿鉆孔可以同時相互之間發(fā)揮作用，對各個煤層進行防護支護，提高整個煤層的強固度，降低煤壁片幫的發(fā)生。
【專利說明】
一種大采高煤壁片幫防治控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種大采高煤壁片幫防治控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]與分層開采相比，大采高綜采具有生產(chǎn)能力大、單產(chǎn)高、巷道布置與工序簡單、巷道掘進量與維護量小、回采工效和煤炭資源采出率高、設(shè)備搬家倒面次數(shù)少和節(jié)約假頂材料等優(yōu)點；與放頂煤開采相比，大采高綜采具有工序減少、煤炭資源采出率高，含研率少及采面煤塵少等優(yōu)點，大采高綜采為我國開采緩傾斜厚煤層的主要發(fā)展方向之一，也是建設(shè)一井一面(或兩面)的安全高效現(xiàn)代化礦井的主要采煤方法之一。然而在大采高仰斜綜采工作面條件下往往會發(fā)生煤壁片幫現(xiàn)象，進而會導致端面冒頂，給安全生產(chǎn)帶來隱患，有時會嚴重影響工作面的正常推進。煤壁片幫，是指礦井作業(yè)面、巷道側(cè)壁在壓力作用下變形，破壞而脫落的現(xiàn)象，煤壁片幫往往會出現(xiàn)冒頂現(xiàn)象，冒頂是頂板失控而自行冒落的現(xiàn)象。二者常同時發(fā)生，一旦發(fā)生冒頂片幫，往往造成人身傷亡事故，極大的威脅著煤礦開采的安全性。
[0003]因此，對于煤礦片幫應當十分重視，進行有效的片幫防治。目前的片幫防治一般比較簡單，比如，在工作面用有護幫板的液壓支架，減少控頂?shù)目臻g，及時支護，在落煤后及時支護，保持支架的數(shù)量和支護壓力等的規(guī)定要求，檢修時人員如果在煤壁側(cè)作業(yè)時，必須閉鎖刮板機、采煤機等規(guī)定，有安檢員在場。嚴格控制采高，煤壁片幫時，人員不能在機道處工作。如果要在機道處工作，必須實行敲幫問頂。打好煤壁處的支護。割煤后，在采煤機3-5米后再進行移架等。這些防治方法雖然比較簡單，但是，在防護的效果上，具有一定的缺陷，防護效果不牢固，對煤礦的開采的安全仍然具有一定的威脅性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有的技術(shù)問題，提供一種大采高煤壁片幫防治控制方法，可以更好的對煤壁進行保護支護，本發(fā)明利用液壓支架對煤壁和巷道進行支護，并對煤層設(shè)置多種類型的注漿鉆孔，從不同的角度力對其進行注漿錨固，有效的防止煤層在壓力作用下變形，煤壁破壞而脫落產(chǎn)生片幫的現(xiàn)象。本發(fā)明在不同的煤層高度設(shè)置不同方向的注漿鉆孔，防止各層的煤塊與巖塊出現(xiàn)斷裂而導致片幫的發(fā)生，本發(fā)明的各個煤壁注漿鉆孔可以同時相互之間發(fā)揮作用，對各個煤層進行防護支護，提高整個煤層的強固度，降低煤壁片幫的發(fā)生。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于，其包括以下步驟:
(1)利用液壓支架一對煤層上方的直接頂及老頂進行支護；
(2)利用液壓支架二對煤壁進行預支護；
(3)利用氣柱架柱式鉆機在煤壁上沿著不同的煤壁高度分別鉆設(shè)出垂直于煤壁和沿煤壁向上傾斜的注漿鉆孔； (4)在鉆孔施工完畢后，利用注漿管捆綁棕繩，并將棕繩以軟錨桿的形式送至鉆孔底部，然后，在鉆孔內(nèi)利用氣動雙液化學注漿栗注入化學注漿進行錨固，使得化學注漿與棕繩交聯(lián)錨固在一體；
(5)移除氣柱架柱式鉆機及液壓支架二，在綜采工作面利用采煤機對煤層進行開采；
(6)隨著對煤層的開采推進，對煤層上方進行實時支護，并在推進的距離達到所述步驟
(3)的注漿鉆孔深度的百分之95時，重復所述步驟(I)-(5)。
[0006]進一步，作為優(yōu)選，所述步驟(3)中，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁上沿著不同的煤壁高度分別鉆設(shè)出垂直于煤壁和沿煤壁向上傾斜的注漿鉆孔的具體操作步驟為:首先，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的三分之二高度的位置垂直于煤壁片幫鉆設(shè)第一類煤壁注漿鉆孔;之后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的四分之一高度的位置垂直于煤壁鉆設(shè)第二類煤壁注漿鉆孔;再之后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的頂部位置沿著與煤壁成83-86°的向上傾斜方向鉆設(shè)第三類煤壁注漿鉆孔;然后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的第一類煤壁注漿鉆孔與第二類煤壁注漿鉆孔之間的鉆設(shè)第四類煤壁注漿鉆孔;最后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的第四類煤壁注漿鉆孔與第二類煤壁注漿鉆孔之間的鉆設(shè)第五類煤壁注漿鉆孔，且第五類煤壁注漿鉆孔向上的傾斜度大于第四類煤壁注漿鉆孔的傾斜度，第四類煤壁注漿鉆孔向上的傾斜度大于第三類煤壁注漿鉆孔的傾斜度，且要求第五類煤壁注漿鉆孔和第三類煤壁注漿鉆孔的最深位置均達到煤層最上端的老頂位置，第四類煤壁注漿鉆孔的最深位置至少也要達到煤層上端的直接頂?shù)奈恢?在所述步驟(I)中，利用液壓支架一對煤層上方的直接頂及老頂進行支護時，所述液壓支架一為近似L型支護架板，所述近似L型支護架板的底端鉸接設(shè)置在支護底座上，所述近似L型支護架板的上支護板上鉸接設(shè)置有液壓缸一和液壓缸二，液壓缸一與液壓缸二均傾斜支撐設(shè)置，且液壓缸一與液壓缸二的傾斜角度不同；所述步驟(2)中，利用液壓支架二對煤壁進行預支護時，液壓支架二的傾斜支護斜板支護設(shè)置在煤壁上，且傾斜支護斜板上設(shè)置有液壓缸三和液壓缸四，所述液壓缸三和液壓缸四均采用斜彎支撐桿支撐，且處于上端的斜彎支撐桿的支撐力為處于下端的斜彎支撐桿的支撐力的1.15-1.3倍之間。
[0007]進一步，作為優(yōu)選，所述步驟(4)中，在注漿時，注漿的壓力為4_6Mpa。
[0008]進一步，作為優(yōu)選，所述步驟(3)中，注漿鉆孔的深度為30-45m。
[0009]進一步，作為優(yōu)選，所述步驟(6)隨著對煤層的開采推進俯斜開采。
[0010]進一步，作為優(yōu)選，在所述步驟(3)中，在運輸巷與回風巷對應的位置間隔120-145m進行施工鉆孔。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明可以更好的對煤壁進行保護支護，本發(fā)明利用液壓支架對煤壁和巷道進行支護，并對煤層設(shè)置多種類型的注漿鉆孔，從不同的角度力對其進行注漿錨固，有效的防止煤層在壓力作用下變形，煤壁破壞而脫落產(chǎn)生片幫的現(xiàn)象。本發(fā)明在不同的煤層高度設(shè)置不同方向的注漿鉆孔，防止各層的煤塊與巖塊出現(xiàn)斷裂而導致片幫的發(fā)生，本發(fā)明的各個煤壁注漿鉆孔可以同時相互之間發(fā)揮作用，對各個煤層進行防護支護，提高整個煤層的強固度，降低煤壁片幫的發(fā)生。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明在煤壁片幫防治時的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0014]請參閱圖1，本發(fā)明提供一種技術(shù)方案:一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于，其包括以下步驟:
(1)利用液壓支架一對煤層上方的直接頂及老頂進行支護，具體支護方法為:利用液壓支架一對煤層上方的直接頂7及老頂8進行支護時，所述液壓支架一為近似L型支護架板10，所述近似L型支護架板的底端鉸接設(shè)置在支護底座9上，所述近似L型支護架板10的上支護板上鉸接設(shè)置有液壓缸一 11和液壓缸二 12，液壓缸一與液壓缸二均傾斜支撐設(shè)置，且液壓缸一與液壓缸二的傾斜角度不同；
(2)利用液壓支架二對煤壁進行預支護，具體支護方法為:液壓支架二的傾斜支護斜板15支護設(shè)置在煤壁上，且傾斜支護斜板15上設(shè)置有液壓缸三13和液壓缸四14，所述液壓缸三和液壓缸四均采用斜彎支撐桿支撐，且處于上端的斜彎支撐桿的支撐力為處于下端的斜彎支撐桿的支撐力的1.15-1.3倍之間；
(3)利用氣柱架柱式鉆機在煤壁上沿著不同的煤壁高度分別鉆設(shè)出垂直于煤壁和沿煤壁向上傾斜的注漿鉆孔，注漿鉆孔的深度為30-45m，且在運輸巷與回風巷對應的位置間隔120-145m進行施工鉆孔:具體為:利用氣柱架柱式鉆機在煤壁上沿著不同的煤壁高度分別鉆設(shè)出垂直于煤壁和沿煤壁向上傾斜的注漿鉆孔的具體操作步驟為:首先，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的三分之二高度的位置垂直于煤壁片幫鉆設(shè)第一類煤壁注漿鉆孔I;之后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的四分之一高度的位置垂直于煤壁鉆設(shè)第二類煤壁注漿鉆孔2;再之后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的頂部位置沿著與煤壁成83-86°的向上傾斜方向鉆設(shè)第三類煤壁注漿鉆孔3;然后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的第一類煤壁注漿鉆孔與第二類煤壁注漿鉆孔之間的鉆設(shè)第四類煤壁注漿鉆孔4;最后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的第四類煤壁注漿鉆孔與第二類煤壁注漿鉆孔之間的鉆設(shè)第五類煤壁注漿鉆孔5，且第五類煤壁注漿鉆孔向上的傾斜度大于第四類煤壁注漿鉆孔的傾斜度，第四類煤壁注漿鉆孔向上的傾斜度大于第三類煤壁注漿鉆孔的傾斜度，且要求第五類煤壁注漿鉆孔和第三類煤壁注漿鉆孔的最深位置均達到煤層最上端的老頂位置，第四類煤壁注漿鉆孔的最深位置至少也要達到煤層上端的直接頂?shù)奈恢茫?br> (4)在鉆孔施工完畢后，利用注漿管捆綁棕繩，并將棕繩以軟錨桿的形式送至鉆孔底部，然后，在鉆孔內(nèi)利用氣動雙液化學注漿栗注入化學注漿進行錨固，使得化學注漿與棕繩交聯(lián)銷固在一體，在注楽時，注楽的壓力為4-6Mpa ；
(5)移除氣柱架柱式鉆機及液壓支架二，在綜采工作面利用采煤機對煤層進行開采；
(6)隨著對煤層的開采推進，對煤層的開采推進俯斜開采，對煤層上方進行實時支護，并在推進的距離達到所述步驟(3)的注漿鉆孔深度的百分之95時，重復所述步驟(1)-(5)。
[0015]本發(fā)明可以更好的對煤壁進行保護支護，本發(fā)明利用液壓支架對煤壁和巷道進行支護，并對煤層設(shè)置多種類型的注漿鉆孔，從不同的角度力對其進行注漿錨固，有效的防止煤層在壓力作用下變形，煤壁破壞而脫落產(chǎn)生片幫的現(xiàn)象。本發(fā)明在不同的煤層高度設(shè)置不同方向的注漿鉆孔，防止各層的煤塊與巖塊出現(xiàn)斷裂而導致片幫的發(fā)生，本發(fā)明的各個煤壁注漿鉆孔可以同時相互之間發(fā)揮作用，對各個煤層進行防護支護，提高整個煤層的強固度，降低煤壁片幫的發(fā)生。
[0016]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項】
1.一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于，其包括以下步驟: (1)利用液壓支架一對煤層上方的直接頂及老頂進行支護； (2)利用液壓支架二對煤壁進行預支護； (3)利用氣柱架柱式鉆機在煤壁上沿著不同的煤壁高度分別鉆設(shè)出垂直于煤壁和沿煤壁向上傾斜的注漿鉆孔； (4)在鉆孔施工完畢后，利用注漿管捆綁棕繩，并將棕繩以軟錨桿的形式送至鉆孔底部，然后，在鉆孔內(nèi)利用氣動雙液化學注漿栗注入化學注漿進行錨固，使得化學注漿與棕繩交聯(lián)錨固在一體； (5)移除氣柱架柱式鉆機及液壓支架二，在綜采工作面利用采煤機對煤層進行開采； (6)隨著對煤層的開采推進，對煤層上方進行實時支護，并在推進的距離達到所述步驟(3)的注漿鉆孔深度的百分之95時，重復所述步驟(I)-(5)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于:所述步驟(3)中，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁上沿著不同的煤壁高度分別鉆設(shè)出垂直于煤壁和沿煤壁向上傾斜的注漿鉆孔的具體操作步驟為:首先，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的三分之二高度的位置垂直于煤壁片幫鉆設(shè)第一類煤壁注漿鉆孔;之后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的四分之一高度的位置垂直于煤壁鉆設(shè)第二類煤壁注漿鉆孔;再之后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的頂部位置沿著與煤壁成83-86°的向上傾斜方向鉆設(shè)第三類煤壁注漿鉆孔;然后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的第一類煤壁注漿鉆孔與第二類煤壁注漿鉆孔之間的鉆設(shè)第四類煤壁注漿鉆孔;最后，利用氣柱架柱式鉆機在煤壁的第四類煤壁注漿鉆孔與第二類煤壁注漿鉆孔之間的鉆設(shè)第五類煤壁注漿鉆孔，且第五類煤壁注漿鉆孔向上的傾斜度大于第四類煤壁注漿鉆孔的傾斜度，第四類煤壁注漿鉆孔向上的傾斜度大于第三類煤壁注漿鉆孔的傾斜度，且要求第五類煤壁注漿鉆孔和第三類煤壁注漿鉆孔的最深位置均達到煤層最上端的老頂位置，第四類煤壁注漿鉆孔的最深位置至少也要達到煤層上端的直接頂?shù)奈恢?在所述步驟(I)中，利用液壓支架一對煤層上方的直接頂及老頂進行支護時，所述液壓支架一為近似L型支護架板，所述近似L型支護架板的底端鉸接設(shè)置在支護底座上，所述近似L型支護架板的上支護板上鉸接設(shè)置有液壓缸一和液壓缸二，液壓缸一與液壓缸二均傾斜支撐設(shè)置，且液壓缸一與液壓缸二的傾斜角度不同；所述步驟(2)中，利用液壓支架二對煤壁進行預支護時，液壓支架二的傾斜支護斜板支護設(shè)置在煤壁上，且傾斜支護斜板上設(shè)置有液壓缸三和液壓缸四，所述液壓缸三和液壓缸四均采用斜彎支撐桿支撐，且處于上端的斜彎支撐桿的支撐力為處于下端的斜彎支撐桿的支撐力的1.15-1.3倍之間。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于:所述步驟(4)中，在注漿時，注漿的壓力為4-6Mpa。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于:所述步驟(3)中，注漿鉆孔的深度為30-45m。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于:所述步驟(6 )隨著對煤層的開采推進俯斜開采。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大采高煤壁片幫防治控制方法，其特征在于:在所述步驟(3)中，在運輸巷與回風巷對應的位置間隔120-145m進行施工鉆孔。
【文檔編號】E21D20/02GK105909284SQ201610344417
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年5月23日
【發(fā)明人】殷帥峰, 高文蛟
【申請人】華北科技學院