一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了它包括運(yùn)輸順槽，運(yùn)輸順槽的兩側(cè)都是煤體，所述運(yùn)輸順槽的頂部有頂板；所述運(yùn)輸順槽的左側(cè)面安裝有下幫棚腿，右側(cè)面安裝有上幫棚腿，下幫棚腿和上幫棚腿上頂部安裝有頂梁，所述頂梁的下端面有單體液壓支柱，所述單體液壓柱的頂部安裝有鉸接頂梁，鉸接頂梁與頂梁之間鋪設(shè)有木板，所述單體液壓支柱的底部套裝有柱鞋。采用該系統(tǒng)進(jìn)行沿空留巷，可使留巷成本低、安全性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工方便。
【專利說(shuō)明】
一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦沿空留巷工藝，特別是在煤層頂板不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜、煤層厚度變化較大時(shí)的沿空留巷。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高煤炭資源回采率，減少萬(wàn)噸掘進(jìn)率，降低開(kāi)采成本，緩和采掘關(guān)系，實(shí)現(xiàn)無(wú)煤柱開(kāi)采，需采用一定的支護(hù)技術(shù)將上一區(qū)段的順槽保留，供留給下一個(gè)區(qū)段工作面回采時(shí)使用。這種工作面采過(guò)后將原工作面運(yùn)輸順槽保留下來(lái)，以便下區(qū)段工作面回采時(shí)使用，所留巷道被稱為沿空留巷。沿空留巷可最大限度地回收煤炭資源，減少資源損失率。對(duì)于沿空留巷技術(shù)，目前主要有以下幾種形式:
[0003]( I)砌體墻法:主要采用矸石砌墻或現(xiàn)澆混凝土墻，該方法屬于剛性支撐，可有效防止頂板下沉。但因支護(hù)體需在工作面回采后才能實(shí)施，存在支護(hù)滯后的問(wèn)題，不能及時(shí)有效支撐頂板，容易造成頂板下沉量過(guò)大，導(dǎo)致巷道斷面嚴(yán)重縮減，不利于下區(qū)段的回采工作。
[0004](2)高水材料巷旁充填留巷法:該方法支撐及時(shí)、支撐體強(qiáng)度高，適合進(jìn)行大規(guī)模的沿空留巷，是目前大型煤礦無(wú)煤柱開(kāi)采中主要采用的留巷方式，但該留巷工藝復(fù)雜、成本高，且對(duì)煤層的賦存條件要求高。
[0005](3)密集支架形式:可對(duì)巷道的頂板進(jìn)行有效支護(hù)，使所保留的巷道斷面滿足下區(qū)段回采時(shí)的使用要求，但存在支護(hù)材料品種多、工作量大、采空區(qū)隔離效果差等問(wèn)題。
[0006]傳統(tǒng)的沿空留巷技術(shù)適合于煤層賦存條件好、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單時(shí)的大規(guī)模的沿空留巷。但在煤層頂板不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜時(shí)短距離的沿空留巷，如仍采用這些留巷技術(shù)，將出現(xiàn)留巷成本高、效果差的問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種適合煤層頂板不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜時(shí)短距離的沿空留巷系統(tǒng)，采用該系統(tǒng)進(jìn)行沿空留巷，可使留巷成本低、安全性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工方便。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述的技術(shù)特征，本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:它包括運(yùn)輸順槽，運(yùn)輸順槽的兩側(cè)都是煤體，所述運(yùn)輸順槽的頂部有頂板;所述運(yùn)輸順槽的左側(cè)面安裝有下幫棚腿，右側(cè)面安裝有上幫棚腿，下幫棚腿和上幫棚腿上頂部安裝有頂梁，所述頂梁的下端面有單體液壓支柱，所述單體液壓柱的頂部安裝有鉸接頂梁，鉸接頂梁與頂梁之間鋪設(shè)有木板，所述單體液壓支柱的底部套裝有柱鞋。
[0009]所述下幫棚腿和煤體的間隙設(shè)置有木枇，所述頂梁和頂板之間設(shè)置有木枇，所述上幫棚腿和煤體的間隙設(shè)置有木枇。
[0010]所述頂板上加工有安裝孔，在安裝孔內(nèi)部設(shè)置有錨索，錨索的末端錨固在巖體內(nèi)部。
[0011]所述煤體被采空之后形成采空區(qū)，采空區(qū)靠近上幫棚腿的一側(cè)填充有裝滿煤矸渣的編織袋，所述裝滿煤矸渣的編織袋累積堆放，所述裝滿煤矸渣的編織袋的側(cè)面設(shè)置有木垛。
[0012]所述木垛的間隔為5_8m。
[0013]所述錨索長(zhǎng)度為6-8m，錨索間距為5-7m。
[0014]本實(shí)用新型有如下有益效果:
[0015]1、組合式超前支護(hù):沿空留巷技術(shù)與超前支護(hù)相結(jié)合，使支護(hù)效果更合理。采用錨索、單體液壓支柱和鉸接頂梁的組合支護(hù)方式進(jìn)行超前支護(hù)，可使順槽在工作面超前壓力作用下較好地保留。
[0016]2、應(yīng)用煤矸渣進(jìn)行充填:傳統(tǒng)的留巷技術(shù)為隔離采空區(qū)而采用砌石墻體，需從地面運(yùn)輸砌墻材料，勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本高的特點(diǎn)。而本專利采用采煤工作面、順槽中隨處可見(jiàn)的煤矸渣，先把煤矸渣裝到編織袋，然后用編織袋堆放在木垛之間的空隙，起到隔離采空區(qū)的作用。
[0017]3、留巷的有效斷面大:傳統(tǒng)的留巷技術(shù)通常是在原順槽中采取加強(qiáng)支護(hù)的措施進(jìn)行留巷，致使最終的順槽有效斷面減小，從而影響下區(qū)段回采工作。而本專利采用在采空區(qū)一側(cè)打木垛，在木垛之間堆放編織袋，可較好的保留原順槽的有效斷面。
[0018]4、沿空留巷成本低:采用錨索、單體+鉸接頂梁進(jìn)行超前支護(hù)，木垛和裝滿煤矸渣的編織袋來(lái)隔離采空區(qū)，比高水材料巷旁充填留巷法、砌體墻法的留巷成本低，從而進(jìn)一步降低礦山企業(yè)的生產(chǎn)成本。
[0019]5、適用范圍廣:傳統(tǒng)的沿空留巷技術(shù)適合于煤層賦存條件好、地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，且需進(jìn)行大規(guī)模的沿空留巷。但對(duì)煤層頂板不穩(wěn)定、地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，且需留巷的長(zhǎng)度比較小時(shí)，如仍采用這些留巷技術(shù)，將出現(xiàn)留巷成本高、效果差的問(wèn)題。如采用該系統(tǒng)進(jìn)行沿空留巷，可使留巷成本低、安全性強(qiáng)、勞動(dòng)強(qiáng)度低、施工方便。
【附圖說(shuō)明】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0021 ]圖1是本實(shí)用新型順槽的超前支護(hù)斷面圖。
[0022]圖2是本實(shí)用新型順槽的采后支護(hù)斷面圖。
[0023]圖3是本實(shí)用新型順槽的采后支護(hù)平面圖。
[0024]圖中:1、運(yùn)輸順槽;2、頂板;3、上幫棚腿;4、木枇;5、頂梁;6、下幫棚腿;7、錨索;8、單體液壓支柱;9、柱鞋；1、鉸接頂梁；11、木板；12、煤體；13、木垛；14、裝滿煤矸渣的編織袋;15、采空區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026]如圖1-3所示，它包括運(yùn)輸順槽I，運(yùn)輸順槽I的兩側(cè)都是煤體12，所述運(yùn)輸順槽I的頂部有頂板2;所述運(yùn)輸順槽I的左側(cè)面安裝有下幫棚腿6，右側(cè)面安裝有上幫棚腿3，下幫棚腿6和上幫棚腿3上頂部安裝有頂梁5，所述頂梁5的下端面有單體液壓支柱8，所述單體液壓柱8的頂部安裝有鉸接頂梁10，鉸接頂梁10與頂梁5之間鋪設(shè)有木板11，所述單體液壓支柱8的底部套裝有柱鞋9。
[0027]進(jìn)一步的，所述下幫棚腿6和煤體12的間隙設(shè)置有木枇4，所述頂梁5和頂板2之間設(shè)置有木枇4，所述上幫棚腿3和煤體12的間隙設(shè)置有木枇4。
[0028]進(jìn)一步的，所述頂板2上加工有安裝孔，在安裝孔內(nèi)部設(shè)置有錨索7，錨索7的末端銷固在巖體內(nèi)部。
[0029]進(jìn)一步的，所述煤體12被采空之后形成采空區(qū)15，采空區(qū)15靠近上幫棚腿3的一側(cè)填充有裝滿煤矸渣的編織袋14，所述裝滿煤矸渣的編織袋14累積堆放，所述裝滿煤矸渣的編織袋14的側(cè)面設(shè)置有木垛13。
[0030]進(jìn)一步的，所述木垛13的間隔為5_8m。
[0031 ]進(jìn)一步的，所述錨索7長(zhǎng)度為6-8m，錨索7間距為5-7m。
[0032]本實(shí)用新型裝置具體的組裝方式和工作原理為:
[0033]以某回采工作面運(yùn)輸順槽I為實(shí)例，結(jié)合圖1、圖2、圖3說(shuō)明本專利的【具體實(shí)施方式】。某回采工作面運(yùn)輸順槽頂板不穩(wěn)定，順槽采取的支護(hù)方式為工字鋼架棚，架棚支護(hù)有上幫棚腿3、頂梁5、下幫棚腿6及木枇4組成。因煤層厚度變化較大，當(dāng)順槽掘進(jìn)至190m時(shí)開(kāi)始掘切眼、布置工作面。
[0034]為解決采掘接替緊張的情況，降低開(kāi)采成本，實(shí)現(xiàn)無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)，對(duì)該運(yùn)輸順槽I進(jìn)行沿空留巷。保留的運(yùn)輸順槽I可作為下區(qū)段工作面的回風(fēng)順槽。沿空留巷系統(tǒng)包含順槽的超前支護(hù)、采后支護(hù)，包括下列步驟:
[0035](I)順槽的超前支護(hù)
[0036]工作面在向前推移時(shí)，自工作面開(kāi)始至25m范圍內(nèi)的運(yùn)輸順槽I實(shí)施超前支護(hù)，如圖1所示。超前支護(hù):
[0037]I)錨索支護(hù):在距離上幫500mm處垂直頂板打孔安裝錨索7，錨索長(zhǎng)度為7m，索間距為6m;
[0038]2)單體液壓支柱和鉸接梁支撐:在距離梁端300mm處的頂梁下鋪上木板11，然后掛上鉸接頂梁10、安設(shè)單體液壓支柱8，單體液壓支柱8要求穿柱鞋9。
[0039]3)當(dāng)工作面推移至靠上幫棚腿3時(shí)，需拆除上幫棚腿3，同時(shí)保留下幫棚腿6。
[0040](2)順槽的采后支護(hù)
[0041]當(dāng)工作面回采以后及時(shí)恢復(fù)上幫棚腿3，然后工作面后進(jìn)行每隔Sm打一木垛13，木垛底部要鋪設(shè)5塊方木?？拷锏肋叺哪径庖３制街?，木垛與上幫棚腿3保持0.Sm的距離；用裝滿煤矸渣的編織袋14整齊堆放在空隙之間。
[0042]上述實(shí)施例用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型做出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:它包括運(yùn)輸順槽(I)，運(yùn)輸順槽(I)的兩側(cè)都是煤體(12)，所述運(yùn)輸順槽(I)的頂部有頂板(2);所述運(yùn)輸順槽(I)的左側(cè)面安裝有下幫棚腿(6)，右側(cè)面安裝有上幫棚腿(3)，下幫棚腿(6)和上幫棚腿(3)上頂部安裝有頂梁(5)，所述頂梁(5)的下端面有單體液壓支柱(8)，所述單體液壓支柱(8)的頂部安裝有鉸接頂梁(10)，鉸接頂梁(10)與頂梁(5)之間鋪設(shè)有木板(11)，所述單體液壓支柱(8)的底部套裝有柱鞋(9)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述下幫棚腿(6)和煤體(12)的間隙設(shè)置有木枇(4)，所述頂梁(5)和頂板(2)之間設(shè)置有木枇(4)，所述上幫棚腿(3)和煤體(12)的間隙設(shè)置有木枇(4)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述頂板(2)上加工有安裝孔，在安裝孔內(nèi)部設(shè)置有錨索(7)，錨索(7)的末端錨固在巖體內(nèi)部。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述煤體(12)被采空之后形成采空區(qū)(15)，采空區(qū)(15)靠近上幫棚腿(3)的一側(cè)填充有裝滿煤矸渣的編織袋(14)，所述裝滿煤矸渣的編織袋(14)累積堆放，所述裝滿煤矸渣的編織袋(14)的側(cè)面設(shè)置有木垛(13)。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述木垛(13)的間隔為5-8m。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于頂板不穩(wěn)定的沿空留巷支護(hù)系統(tǒng)，其特征在于:所述錨索(7)長(zhǎng)度為6-8m，錨索(7)間距為5-7m。
【文檔編號(hào)】E21D21/00GK205422777SQ201620219608
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月22日
【發(fā)明人】吳秀儀
【申請(qǐng)人】三峽大學(xué)