一種煤層群支護方法及結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于煤炭開采技術領域，具體地說，涉及一種煤層群支護方法及結(jié)構(gòu)。
【背景技術】
[0002]在開采近距離“三軟”薄煤層群時，回采巷道的支護困問題擾著不少現(xiàn)場工程技術人員和部分學者。伍永平對大傾角煤層群開采過程中的圍巖移動規(guī)律進行分析，認為煤層群各層之間在開采過程總存在相互影響；楊百勝對近距離煤層回采合理的確定進行探討；鄭學兵對近距離“三軟”煤層聯(lián)合開采進行了研究，并得到應用；張學斌對近距離煤層群采動后的巷道合理布置進行了研究;對近距離煤層破壞機理進行了分析，并針對一個煤層提出了治理措施的不少學者做過一些研究。但針對近距離“三軟”薄煤層群各煤層特殊的情況進行系統(tǒng)的研究甚少。
[0003]隨著開采深度的增加以及煤炭資源賦存條件的影響，傳統(tǒng)的巷道支護手段(架棚)已經(jīng)越來越不能滿足現(xiàn)場生產(chǎn)的需要，因此，必須對傳統(tǒng)的支護手段進行變革。架棚支護是一種被動的支護形式，它對巷道圍巖不能起主動支護作用，造成頂板離層及兩幫片幫的范圍逐漸增加，最終導致巷道失穩(wěn)破壞?？v觀國內(nèi)外煤礦開采過程中的巷道支護，錨桿的作用有它的獨特優(yōu)越性，就是能實現(xiàn)主動支護(錨桿桿體、托板及螺母的強度符合要求，且有足夠的預緊力)。錨索也是實現(xiàn)主動支護的，它的作用是將巷道周邊的相關應力向深度轉(zhuǎn)移，實現(xiàn)錨桿、錨索的耦合支護，使支護效果更好。在錨桿、錨索聯(lián)合支護的過程，可用金屬網(wǎng)、W鋼帶或M鋼帶進行聯(lián)合支護，使巷道表面受力更加均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，為了解決現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供了一種煤層群支護方法及結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明提供了一種煤層群支護結(jié)構(gòu)，包括錨桿、錨索和金屬網(wǎng)，所述錨桿包括頂板錨桿和幫錨桿，所述金屬網(wǎng)安裝在煤層巷道頂壁和側(cè)壁，所述頂板錨桿和錨索安裝在頂壁的金屬網(wǎng)上，所述幫錨桿安裝在側(cè)壁的金屬網(wǎng)上，所述頂板錨桿和幫錨桿間距排列，所述錨索沿巷道高幫每排布置兩根。
[0006]進一步的，所述頂板銷桿為直徑20mm、長度2200mm的左旋螺紋鋼制成，樹脂藥卷加長錨固，錨固力2 90kN。
[0007]進一步的，所述幫銷桿為直徑18_，長度1600mm螺紋鋼制成，銷固力2 60kN。
[0008]進一步的，所述頂板錨桿及兩幫的幫錨桿間距均為800mmX 800mm。
[0009 ] 進一步的，所述銷索采用直徑15.24mm的鋼絞線，兩根銷索間距1300mm。
[0010]進一步的，所述金屬網(wǎng)采用菱形金屬網(wǎng)。
[0011]本發(fā)明還提供一種煤層群支護方法，采用錨桿、錨索和金屬網(wǎng)聯(lián)合支護方式，包括以下步驟:
[0012](I)先對C24煤層進行支護，在所述C24煤層巷道頂板安裝金屬網(wǎng)，然后在所述金屬網(wǎng)上安裝所述頂板錨桿和錨索;再在所述C24煤層巷道兩側(cè)壁安裝金屬網(wǎng)，然后在所述金屬網(wǎng)上安裝所述幫錨桿，所述頂板錨桿和幫錨桿均穿入巷道內(nèi)壁巖層內(nèi)；
[0013](2)待所述C24煤所在工作面回采完畢后，對C19煤層進行支護，在所述C19煤層巷道頂板安裝金屬網(wǎng)，然后在所述金屬網(wǎng)上安裝所述頂板錨桿和錨索;再在所述C19煤層巷道兩側(cè)壁安裝金屬網(wǎng)，然后在所述金屬網(wǎng)上安裝所述幫錨桿，所述頂板錨桿和幫錨桿均穿入巷道內(nèi)壁巖層內(nèi)；
[0014](3)待所述C19煤層所在工作面回采完畢后，再對C2q煤層進行支護，在所述C2q煤層巷道頂板安裝金屬網(wǎng)，然后在所述金屬網(wǎng)上安裝所述頂板錨桿;再在所述C2Q煤層巷道兩側(cè)壁安裝金屬網(wǎng)，然后在所述金屬網(wǎng)上安裝所述幫錨桿，所述頂板錨桿和幫錨桿均穿入巷道內(nèi)壁巖層內(nèi)；最后再在所述C2Q煤層巷道頂板及兩側(cè)壁安裝礦用工字鋼進行架棚支護，且用排柴對頂及兩幫背實。
[0015]進一步的，所述C24煤層頂板錨桿采用直徑20mm，長度2200mm的左旋螺紋鋼，樹脂藥卷加長銷固，銷固力2 90kN;所述幫銷桿米用直徑18mm，長度1600mm的螺紋鋼，銷固力260kN;所述頂板及兩幫銷桿間排距均為800mm X 800mm;所述銷索采用直徑15.24mm的鋼絞線，長度9600mm，每排兩根錨索，兩根錨索間距1300mm，錨固力為200kN。
[0016]進步一的，所述C19煤層頂板錨桿采用直徑20mm，長度2200mm的左旋螺紋鋼，樹脂藥卷加長銷固，銷固力2 90kN;所述幫銷桿米用直徑18mm，長度1600mm的螺紋鋼，銷固力260kN;所述頂板及兩幫銷桿間排距均為800mm X 800mm;所述銷索采用直徑15.24mm的鋼絞線，長度6300mm，每排兩根錨索，兩根錨索間距1300mm，沿巷道高幫布置，錨固力為200kN。
[0017]進步一的，所述C2q煤層頂板及兩幫錨桿均采用樹脂藥卷進行加長錨固，所述頂板錨桿采用直徑18_，長度2000mm的左旋螺紋鋼，錨固力2 90kN;所述幫錨桿采用直徑18mm，長度1600mm的螺紋鋼，錨固力? 60kN;所述頂板及兩幫錨桿間排距均為1000_X 1000mm。
[0018]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明可以獲得包括以下技術效果:
[0019]I)本發(fā)明的支護結(jié)構(gòu)和方法，減少了高幫高度，施工較容易。
[0020]2)本發(fā)明的支護結(jié)構(gòu)和方法，減少了片幫現(xiàn)象的產(chǎn)生，有利于礦井安全生產(chǎn)。
[0021]3)本發(fā)明的支護結(jié)構(gòu)和方法，解決了近距離“三軟”煤層群巷道支護。
[0022]當然，實施本發(fā)明的任一產(chǎn)品必不一定需要同時達到以上所述的所有技術效果。
【附圖說明】
[0023]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當限定。在附圖中:
[0024]圖1為本發(fā)明煤層群支護結(jié)構(gòu)實施例的C24煤層群支護結(jié)構(gòu)圖；
[0025]圖2為本發(fā)明煤層群支護結(jié)構(gòu)實施例的C19煤層群支護結(jié)構(gòu)圖。
[0026]圖3為本發(fā)明煤層群支護結(jié)構(gòu)實施例的C2q煤層群支護結(jié)構(gòu)圖。
[0027]圖4為本發(fā)明煤層群支護結(jié)構(gòu)實施例C24煤層群的回采巷道頂?shù)装逑鄬σ平颗c時間變化圖。
[0028]圖5為本發(fā)明煤層群支護結(jié)構(gòu)實施例C19煤層群的回采巷道頂?shù)装逑鄬σ平颗c時間變化圖。
[0029]圖6為本發(fā)明煤層群支護結(jié)構(gòu)實施例C2q煤層群的回采巷道頂?shù)装逑鄬σ平颗c時間變化圖。
【具體實施方式】
[0030]以下將配合附圖及實施例來詳細說明本發(fā)明的實施方式，藉此對本發(fā)明如何應用技術手段來解決技術問題并達成技術功效的實現(xiàn)過程能充分理解并據(jù)以實施。
[0031]本發(fā)明提供了一種煤層群支護方法，采用錨桿、錨索和金屬網(wǎng)聯(lián)合支護方式，包括以下步驟:
[0032](I)先對C24煤層進行支護；
[0033](2)待C24煤所在工作面回采完畢后，對C19煤層進行支護；
[0034](3)待C19煤所在工作面回采完畢后，再對C2q煤層進行支護，然后在對該工作面的煤炭進行回收。
[0035]如圖1所示，C24煤層支護結(jié)構(gòu)，采用錨桿(本實施例中錨桿包括頂板錨桿12和幫錨桿13)、錨索14和金屬網(wǎng)(本實施例中采用菱形金屬網(wǎng)11)聯(lián)合支護方式，錨桿及錨索14相關參數(shù)結(jié)合經(jīng)驗和共工程類比法得到。按照先打頂板錨桿12、然后是兩幫的幫錨桿13，錨索14可滯后錨桿3?5排。在所述C24煤層巷道頂板安裝菱形金屬網(wǎng)11，然后在所述菱形金屬網(wǎng)11上安裝所述頂板錨桿12和錨索14;再在所述C24煤層巷道兩側(cè)壁安裝菱形金屬網(wǎng)11，然后在所述菱形金屬網(wǎng)11上安裝所述幫錨桿13，所述頂板錨桿12和幫錨桿13均穿入巷道內(nèi)壁巖層內(nèi)。
[0036]頂板銷桿12米用Φ 20mm、長度2200mm的左旋螺紋鋼，樹脂藥卷加長銷固，銷固力不低于90kN;幫錨桿13采用Φ 18mm，長度1600mm螺紋鋼錨桿，錨固力不低于60kN;頂板錨桿12及兩幫的幫錨桿13間排距均為800mm X 800mm。錨索14采用Φ 15.24mm的鋼絞線，長度9600mm，每排2根錨索14，間距1300m，沿巷道高幫布置，排距3200mm，設計錨固力為200kN。
[0037]如圖4所示，高幫相對移近量在110天中，累計移近量11.86mm，平均移近量為
0.llmm/d;矮幫相對移近量6.32mm，平均移近量為0.6mm/d，矮幫相對移近量較高幫相對移近量每天慢0.05mm/d，二者均呈增加變化趨勢。觀測數(shù)據(jù)表明，采用錨網(wǎng)索聯(lián)合支護方式同樣能較好的控制C24煤頂?shù)装宓南鄬σ平俊?br>[0038]如圖2所示，C19煤層群支護結(jié)構(gòu)，采用錨桿(本實施例中錨桿包括頂板錨桿22和幫錨桿23)、錨索24和金屬網(wǎng)(本實施例中采用菱形金屬網(wǎng)21)聯(lián)合支護方式，錨桿及錨索24相關參數(shù)結(jié)合經(jīng)驗和共工程類比法得到。按照先打頂板錨桿22、然后是兩幫的幫錨桿23，錨索24可滯后錨桿3?5排。在所述C19煤層巷道頂板安裝菱形金屬網(wǎng)21，然后在所述菱形金屬網(wǎng)21上安裝所述頂板錨桿22和