本發(fā)明涉及采礦技術(shù)方法領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)制弧形支架的急傾斜煤層開采沿空留巷方法。

背景技術(shù)：

沿空留巷技術(shù)是針對上工作面的一條回采巷道，在工作面回采過程中，通過在采空區(qū)邊緣構(gòu)筑巷旁支護(hù)體，將其保留下來，作為下工作面的回采巷道使用。生產(chǎn)實(shí)踐表明，該技術(shù)具有降低巷道掘進(jìn)率、回收護(hù)巷煤柱、實(shí)現(xiàn)y型通風(fēng)等優(yōu)點(diǎn)，在國內(nèi)外煤礦生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，給煤礦和社會帶來很大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。因而，對于條件適合的礦井都應(yīng)當(dāng)優(yōu)先采用，并盡可能擴(kuò)大沿空留巷的應(yīng)用范圍。

目前，在薄及中厚緩傾斜煤層采煤工作面開采中，沿空留巷技術(shù)已較為成熟，但在急傾斜煤層開采條件下沿空留巷卻很難做到。急傾斜煤層開采條件下沿空留巷很難做到的原因是：急傾斜煤層采煤工作面開采后，頂板易在采空區(qū)大面積冒落，冒落矸石在重力作用下易向巷道(沿空留巷側(cè))滑落，沖擊巷旁膏體充填體，致使巷旁支護(hù)體穩(wěn)定性降低，同時(shí)，在急傾斜煤層采煤工作面進(jìn)行沿空留巷施工時(shí)冒落矸石向巷道滑移，給施工帶來危險(xiǎn)；另外，由于急傾斜工作面開采煤層傾角大，爆破切頂卸載技術(shù)適用性不強(qiáng)，主要是因?yàn)橹苯禹斍袛嗪笠紫聸_至巷道內(nèi)，造成巷道破壞，甚至安全事故，而且切斷后的巖層整體性強(qiáng)、碎脹系數(shù)很小，斷裂巖層與老頂之間仍會留下較大空間使得老頂產(chǎn)生較大的回轉(zhuǎn)下沉，從而引起巷內(nèi)頂板下沉量增大。

現(xiàn)行的沿空留巷技術(shù)工藝，主要是利用充填支架或者其它類型模板充填速凝材料在采空區(qū)邊緣構(gòu)筑巷旁支護(hù)體(密集支護(hù)體、矸石袋、高水速凝材料充填墻體、混凝土塊等墻體)，這樣不僅工藝復(fù)雜，而且需要大量的人力物力，勞動(dòng)強(qiáng)度大，施工工藝復(fù)雜、速度慢。更不適用于急傾斜煤層的沿空留巷條件，而當(dāng)前急傾斜煤層開采的沿空留巷道技術(shù)更是甚少。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決急傾斜煤層沿空留巷所帶來的上述問題，本發(fā)明旨在提供一種實(shí)施靈活、成本低、操作安全、易維護(hù)、支護(hù)效果好的急傾斜煤層開采沿空留巷方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種預(yù)制弧形支架的急傾斜煤層開采沿空留巷方法，包括以下步驟：

a、預(yù)制弧形支架，備用；

b、在工作面端頭支架后方采空區(qū)靠近回采巷道底板處，沿豎直方向在底板和頂板各開挖一排槽；

c、將多個(gè)預(yù)制弧形支架閉合架設(shè)在槽內(nèi)，組成封閉的弧形支護(hù)面，攔截采空區(qū)滑落矸石，矸石自然下滑將采空區(qū)下部充填壓實(shí)，再在弧形支架旁砌碹支撐頂板，與弧形支架和原有錨桿形成“錨桿+弧形支架+砌碹”聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng)支撐頂板，達(dá)到沿空留巷的目的。

作為優(yōu)選，所述的弧形支架為鋼筋混凝土弧形支架。

作為優(yōu)選，所述槽為矩形槽。

作為優(yōu)選，所述的弧形支架是沿豎直方向設(shè)置安裝。

本發(fā)明的有益效果：所述的急傾斜煤層開采沿空留巷方法減少了煤柱損失，大大提高了煤炭資源的回收率，為下區(qū)段開采留設(shè)了巷道，節(jié)省了巷道掘進(jìn)費(fèi)用，具有廣泛地應(yīng)用性；同時(shí)，采用的預(yù)制弧形支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，后期維護(hù)簡單；本發(fā)明具有實(shí)施靈活、成本低、操作安全、易維護(hù)、支護(hù)效果好等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明沿空留巷斷面示意圖；

圖2為本發(fā)明預(yù)制鋼筋混凝土弧形支架示意圖。

圖中：1鋼筋混凝土弧形支架，2矩形槽，3垮落矸石，4錨桿，5砌碹。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

一種預(yù)制弧形支架的急傾斜煤層開采沿空留巷方法，首先依據(jù)工作面的煤層厚度、端頭支護(hù)等情況和采空區(qū)頂板來壓壓力等實(shí)際需要，確定圖2所示的弧形支架1的a、b、c和r參數(shù)及鋼筋規(guī)格的確定，并在地面進(jìn)行鋼筋混凝土弧形支架1的預(yù)制；然后將多個(gè)預(yù)制好的弧形支架1通過移動(dòng)式吊裝車裝運(yùn)至回采巷道的各個(gè)位置；工作面回采后，如圖1所示，在工作面端頭支架后方采空區(qū)靠近回采巷道底板處，沿豎直方向在底板和頂板各開挖一排矩形槽2；然后將多個(gè)弧形支架1按順序閉合架設(shè)在矩形槽2內(nèi)，形成封閉的弧形支護(hù)面；采空區(qū)垮落矸石3下溜后被弧形支護(hù)面攔截，垮落矸石3自然下滑將采空區(qū)下部充填壓實(shí)，再在弧形支架旁砌碹5支撐頂板，與弧形支架1和原有支護(hù)的錨桿4形成“錨桿+弧形支架+砌碹”聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng)支撐頂板，達(dá)到沿空留巷的目的。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種預(yù)制弧形支架的急傾斜煤層開采沿空留巷方法，包括以下步驟：a、在地面預(yù)制鋼筋混凝土弧形支架，并通過移動(dòng)式吊裝車裝運(yùn)至回采巷道；b、在工作面端頭支架后方采空區(qū)處，沿豎直方向在底板和頂板各開挖一排矩形槽；c、將預(yù)制弧形支架閉合架設(shè)在槽內(nèi)，組成封閉的弧形支護(hù)面，攔截采空區(qū)滑落矸石，再在弧形支架旁砌碹支撐頂板，與弧形支架和原有錨桿形成“錨桿+弧形支架+砌碹”聯(lián)合支護(hù)系統(tǒng)支撐頂板，達(dá)到沿空留巷的目的。本發(fā)明所述的急傾斜煤層開采沿空留巷方法減少了煤柱損失，提高了煤炭資源的回收率，節(jié)省了巷道掘進(jìn)費(fèi)用。采用的預(yù)制弧形支架結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有實(shí)施靈活、成本低、操作安全、后期維護(hù)簡單、支護(hù)效果好等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：姚琦;馮濤;廖澤
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.07.03
技術(shù)公布日：2017.08.25