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一种中厚 煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺

阅读：1发布：2023-02-12

专利汇可以提供一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及煤矿开采技术领域，提供了一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺，包括在预留巷道支设单体液压支柱配合工字钢，并打设锚索配合槽钢护顶；顶板上开设预裂爆破孔；在预留巷道与采煤工作面的岔口处支设单体液压支护配合工字钢；在采煤工作面滞后处内架设工字钢，沿着巷道走向先依次铺设钢筋网和金属网，再支设单体液压支柱配合工字钢，再支设斜撑支柱对工字钢加强支护；采煤工作面滞后区域外，回撤单体液压支柱；对巷道进行全断面喷浆处理；在采煤工作面的顶板下方预埋注浆管进行注浆。本发明具有可提高资源回收率，节约生产成本；减少对临近巷道动压影响，减少巷道的二次维修量；降低职工的劳动强度的技术效果。，下面是一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1在预留巷道靠近采煤工作面的一侧支设单体液压支柱配合工字钢，施工超前工作面
20m内完成；在预留巷道靠近采煤工作面的一侧打设一排锚索，锚索通过锚梁连接并配合槽钢护顶，施工超前工作面20m～50m内完成；
S2在预留巷道靠近采煤工作面一侧与施工锚索处之间的顶板上开设预裂爆破孔，预爆破孔内安装聚能预裂管并装药进行爆破；
S3在预留巷道与采煤工作面的岔口处支设单体液压支护配合工字钢；
S4在采煤工作面滞后3m内架设工字钢，工字钢顶端打在槽钢内，工字钢顶端与槽钢采用木楔子楔紧，沿着巷道走向依次铺设钢筋网和金属网，钢筋网和金属网与工字钢固定；采煤工作面滞后3m～30m内，支设单体液压支柱配合工字钢，再支设斜撑支柱对工字钢加强支护；采煤工作面滞后30m外，回撤单体液压支柱；沿空留巷采空区墙体架设工字钢并沿巷道走向设置；
S5对巷道进行全断面喷浆处理，且封闭钢筋网和金属网；
S6在采煤工作面的顶板下方预埋注浆管进行注浆。
2.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，所述S1中，工字钢垂直采煤工作面的走向均匀布置，两相邻所述工字钢间距为0.5m～1.0m。
3.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，所述S1中，槽钢为14#槽钢，锚索间距为1～2m，锚梁间距0.1m～0.5m。
4.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，所述S2中，预裂爆破孔的间距为0.2m～0.7m，预裂爆破孔呈直线排列，预裂爆破孔的孔深为
5m～8m，预裂爆破孔孔径为0.03m～0.07m。
5.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，预裂爆破孔与锚索的间距为0.1m～0.3m。
6.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，所述S2中，聚能预裂管的两侧开有若干个等距分布的钻眼，钻眼间的间距为0.01m～0.03m，钻眼的孔径为0.003m～0.008m。
7.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，所述S2中，预裂爆破孔与预留巷道顶板的水平夹角为75°～90°。
8.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，所述S5中，喷浆时的喷头垂直于受喷面，距离受喷面0.8m～1.0m；采用分区域环形方式进行喷射。
9.根据权利要求1所述的中厚煤层采煤工作面沿空护巷方法的施工工艺，其特征在于，若护巷肩窝局部段采空区垮落不充分，使用珍珠岩对空洞部位进行充填。

说明书全文

一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺

技术领域

[0001] 本发明属于煤矿开采技术领域，具体地说，涉及一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺。

背景技术

[0002] 以往国内部分矿井研究并实现了小煤柱甚至是无煤柱开采，但多存在巷道围岩应力高、巷道变形量大、巷道使用时维护成本过大，留设的小煤柱完全压酥变形、充填法实现无煤柱则充填体鼓胀变形，甚至需要重新在煤帮刷扩，巷道维护成本甚至超越了新掘巷道，究其根源是顶板压力没有得到释放，造成巷道变形量大，而普通爆破手段的卸压由于其方向不可控制，甚至可能对巷道造成毁坏，通过研究试验表明采用定向聚能爆破进行切顶卸压可解决上述问题。

发明内容

[0003] 针对现有技术中上述的不足，本发明的目的在于提供一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺，采用该方法,可提高资源回收率，降低采掘比，节约生产成本；减少对临近巷道动压影响、降低维护成本，减少巷道的二次维修量；降低职工的劳动强度，提高劳动效率，沿空留巷可以实现Y型通风。

[0004] 为了达到上述目的，本发明采用的解决方案是：

[0005] 一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺，包括以下步骤：

[0006] S1在预留巷道靠近采煤工作面的一侧支设单体液压支柱配合工字钢，施工超前工作面20m内完成；在预留巷道靠近采煤工作面的一侧打设一排锚索，锚索通过锚梁连接并配合槽钢护顶，施工超前工作面20m～50m内完成；

[0007] S2在预留巷道靠近采煤工作面一侧与施工锚索处之间的顶板上开设预裂爆破孔，预爆破孔内安装聚能预裂管并装药进行爆破；

[0008] S3在预留巷道与采煤工作面的岔口处支设单体液压支护配合工字钢；

[0009] S4在采煤工作面滞后3m内架设工字钢，工字钢顶端打在槽钢内，工字钢顶端与槽钢采用木楔子楔紧，沿着巷道走向依次铺设钢筋网和金属网，钢筋网和金属网与工字钢固定；采煤工作面滞后3m～30m内，支设单体液压支柱配合工字钢，再支设斜撑支柱对工字钢加强支护；采煤工作面滞后30m外，回撤单体液压支柱；沿空留巷采空区墙体架设工字钢并沿巷道走向设置；

[0010] S5对巷道进行全断面喷浆处理，且封闭钢筋网和金属网；

[0011] S6在采煤工作面的顶板下方预埋注浆管进行注浆。

[0012] 优选的，所述S1中，工字钢垂直采煤工作面的走向均匀布置，两相邻所述工字钢间距为0.5m～1.0m.

[0013] 优选的，所述S1中，槽钢为14#槽钢，锚索间距为1～2m，锚梁间距0.1m～0.5m。

[0014] 优选的，所述S2中，预裂爆破孔的间距为0.2m～0.7m，预裂爆破孔呈直线排列，预裂爆破孔的孔深为5m～8m，预裂爆破孔孔径为0.03m～0.07m。

[0015] 优选的，预裂爆破孔与锚索的间距为0.1m～0.3m。

[0016] 优选的，所述S2中，聚能预裂管的两侧开有若干个等距分布的钻眼，钻眼间的间距为0.01m～0.03m，钻眼的孔径为0.003m～0.008m。

[0017] 优选的，所述S2中，预裂爆破孔与预留巷道顶板的水平夹角为75°～90°。

[0018] 优选的，所述S5中，喷浆时的喷头垂直于受喷面，距离受喷面0.8m～1.0m；采用分区域环形方式进行喷射。

[0019] 优选的，若护巷肩窝局部段采空区垮落不充分，使用珍珠岩对空洞部位进行充填。

[0020] 本发明的有益效果是：

[0021] (1)采用切顶卸压技术可以有效降低巷道煤柱内的应力集中以及煤柱内塑性破坏范围，保证了工作面回采过程中的安全；

[0022] (2)采取沿工作面煤壁超前补打一排槽钢并连接锚索进行补强支护顶板，切顶爆破前工字钢背离钢筋网，钢梁顶端打在槽钢内，形成整体支护顶板，避免钢梁点受力得弊端，支护效果明显；

[0023] (3)切顶爆破后护巷肩窝局部段采空区顶板垮落不充分，改变传统煤(矸)充填空洞方式，创新使用珍珠岩对空洞部位进行充填，实现安全快速施工；

[0024] (4)沿空留巷施工技术不仅可以实现Y型通风的作用，解决了综采工作面上隅角瓦斯超限难题；

[0025] (5)采用切顶卸压沿空留巷技术比原巷旁砌筑沿空留巷相比，减轻了职工体力劳动，提高了劳动效率。

[0026] 附图标记

[0027] 图1为本实施例1中中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺的结构示意图。

[0028] 图中：1-预留巷道；2-采煤工作面；3-采空区；4-单体液压支柱；5-工字钢；6-锚索；7-槽钢；8-预裂爆破孔；9-双层防护网；10-戗柱。

具体实施方式

[0029] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。下面对本发明实施例提供的一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺进行具体说明。

[0030] 实施例1

[0031] 本实施例公开了一种中厚煤层采煤工作面沿空护巷的施工工艺，包括以下步骤：

[0032] S1在预留巷道1靠近采煤工作面2的一侧支设单体液压支柱4配合工字钢5，施工超前工作面20m内完成，工字钢5垂直采煤工作面2的走向均匀布置，两相邻工字钢2间距为0.6m～1.0m，优选为0.7m～0.9m；在预留巷道1靠近采煤工作面2的一侧打设一排锚索6，锚索6通过锚梁连接并配合槽钢7护顶，施工超前工作面20m～50m内完成，槽钢7为14#槽钢，锚索6间距为1～2m，优选为1.2m～1.8m；锚索长度为5m～8m，优选为6m～8m，采用两条双速树脂锚固剂固定锚索，锚索6选用钢绞线切割而成；锚梁间距0.1m～0.5m，优选为0.2m～0.4m。

[0033] S2在预留巷道1靠近采煤工作面2一侧与施工锚索处之间的顶板上开设预裂爆破孔8，预裂爆破孔8内安装聚能预裂管并装药进行爆破；预裂爆破孔8的间距为0.2m～0.7m，优选为0.3m～0.5m；预裂爆破孔8呈直线排列，预裂爆破孔8的孔深为5m～8m，以预裂爆破孔8末端达到K2煤层顶板为准，预裂爆破孔8孔径为0.03m～0.07m，优选为0.03m～0.05m；预裂爆破孔8与预留巷道1顶板的水平夹角为75°～90°，优选为80°～90°；预裂爆破孔8与锚索6的间距为0.1m～0.3m；聚能预裂管的两侧开有若干个等距分布的钻眼，钻眼间的间距为
0.01m～0.03m，钻眼的孔径为0.003m～0.008m。

[0034] S3在预留巷道1与采煤工作面2的岔口处支设单体液压支柱4配合工字钢5，支柱布置于同一直线上，工字钢5通过木楔子接顶严实，并采用倒绳相互连接成整体。

[0035] S4在采煤工作面2滞后3m内架设工字钢5，工字钢顶端打在槽钢7内，工字钢顶端与槽钢7采用木楔子楔紧，沿着巷道走向依次铺设钢筋网和金属网，钢筋网和金属网与工字钢5通过8#铁丝固定，钢筋网与金属网之间进行搭接并用铁丝连接牢固，钢筋网和金属网构成双层防护网9；采煤工作面滞后3m～30m内，支设单体液压支柱4并配合工字钢5，再支设戗柱
10对工字钢5加强支护；采煤工作面1滞后30m外，回撤单体液压支柱；沿空留巷采空区墙体架设工字钢5并沿巷道走向设置，工字钢5间距为0.5m～1.0m，优选为0.6m～0.8m，采用木楔子固定，支柱间距4m。

[0036] S5对沿空护巷道段进行全断面(巷道三方)喷浆处理，且封闭钢筋网和金属网，并能封闭严实墙体缝隙，保证采空区不漏风；对采煤工作面滞后30m内进行处理，喷浆时的喷头垂直于受喷面，距离受喷面0.8m～1.0m；采用分区域环形方式进行喷射。喷后砼表面要光滑、平整、拱圆，无露钢筋网及金属网、干裂现象，无干斑、不滑移、不流淌、有光泽、粘结好、回弹少。

[0037] S6在采煤工作面2的顶板下方预埋注浆管进行注浆，注浆管间距20m～50m/个，优选为30m～40m/个，注浆管长度为1.0m。

[0038] 若护巷肩窝局部段采空区垮落不充分，使用膨胀材料对空洞部位进行充填，膨胀材料为珍珠岩。

[0039] 工字钢也成为钢梁，本实施例中工字钢为11号矿工字钢。

[0040] 工作面采用走向长臂后退式回采工艺，采空区采用全部垮落法管理顶板。

[0041] 本发明采用后退式采煤，以机巷、风巷进风、沿空留巷段回风构成的Y型通风系统。采煤工作面现有两条巷道进风,使通过工作面的风量相对减少,有助于防灭火及防止采煤工作面煤尘飞扬,改善工作面环境,减少采空区漏风和瓦斯涌出,从而具有防止采煤工作面上隅角瓦斯积聚的作用。Y型通风系统由于其沿空留巷使采空区漏风方向改变,瓦斯随漏风直接涌向沿空回风巷,在防止上隅角瓦斯积聚和工作面瓦斯超限方面优于U型通风系统。

[0042] 综上所述，切顶卸压沿空留巷技术是通过切顶形成卸载空间,将压力转移到离巷道较远的地方,达到巷道减轻受压的目的，从而实现无煤柱开采，避免留设煤柱引发的冲击地压，瓦斯突出等灾害。切顶卸压沿空留巷的实施可提高资源回收率，降低采掘比，节约生产成本；减少对临近巷道动压影响、降低维护成本，减少巷道的二次维修量；降低职工的劳动强度，提高劳动效率。沿空留巷可以实现Y型通风，是解决工作面上隅角瓦斯聚集问题的有效手段，该技术的实施对矿井增产增效具有一定的意义。

[0043] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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