[发明专利]大倾角、大采高综采设备过地质构造破碎带施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及采煤工艺领域，尤其涉及一种大倾角、大采高综采设备过地质构造破碎带施工工艺。

背景技术

目前申请人在实际生产中，中厚及厚煤层均使用ZQY3400/15/35液压支架进行回采，支架最大支撑高度仅3.5m，为了避免架前冒顶，只能沿顶板留底煤回采，使下部1.5～2.0m优质煤炭无法回收，浪费非常严重。沿顶板留底煤回采时，架前常常发生冒顶；丢底煤又易造成支架钻底，拉架推溜困难，单产水平难以提高。花山矿也进行了大倾角综采放顶煤开采试验，但由于缺乏大倾角综放开采经验等因素，目前仍处于试验研究过程中，尚未发挥出综放开采技术优势。

随着综合机械化水平的不断提高，采用留底开采厚煤层的方法已不能适应煤矿发展的需要，目前，国内在大采高技术方面基本成熟，但在大倾角、大采高综采设备过地质构造破碎带技术还处在实验和探讨阶段，没有成功的经验可借鉴。

为了改变厚煤层资源回收率较低、单产水平不高的现状，申请人对矿区大倾角厚煤层一次采全高综采可行性进行论证研究。提出采面使用一次性采全高试验，开采过程中遇到的最大困难是过地质破碎带易发生片帮冒顶，并由此引起支架状态恶化，支架易发生挤架、咬架及倒架，推溜移架困难，造成工作面无法正常回采。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种适用于破碎区域的大倾角、大采高综采设备过地质构造破碎带施工工艺。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：大倾角、大采高综采设备过地质构造破碎带施工工艺,包括割煤工序、液压支架移架工序和刮板输送机推移工序，在割煤工序之前进行煤壁和顶板注浆加固工序，煤壁和顶板注浆加固工序具体为：地质构造破碎带所处的回风巷和运输巷向煤壁和顶板钻出注浆孔，注浆孔贯穿破碎带；向注浆孔内注入美固364双组分可溶性硅酸盐树脂，美固364双组分可溶性硅酸盐树脂自注浆孔渗透到煤壁和顶板内的0.14mm以上宽度的缝隙中，美固364双组分可溶性硅酸盐树脂短时间内凝固后粘结破碎带。

进一步的是：割煤工序采用台阶法单向割煤，台阶法单向割煤具体为前后滚筒先割顶煤，高度约2.5m，预留底煤形成下台阶，及时跟机移架护顶护帮，不推溜，返回时割底煤，然后推移刮板输送机；在过正断层下盘时，利用采煤机下切卧底，每次卧底不大于200mm。

进一步的是：液压支架移架工序为：液压支架采用邻架操作方式（即上架控制下架）。工作面的液压支架安装好防倒防滑设施，由二人组成一组，一人操作移架、伸缩梁阀片，一人操作防倒防滑阀片，采用带压跟机移架，尽量减少顶板减压时间，尽量缩短煤壁暴露时间；过断层时，采用液压支架特有的提架装置在正断层上盘提底，每次提底不大于200mm。

进一步的是：刮板输送机推移工序为：采煤机下行割完顶煤到下口后，将液压支架拉到位，下滚筒放下上行割底煤扫浮煤，从下往上同时推刮板输送机和打开输送机的防滑装置。

进一步的是：顶板冒顶高度达到3m以上时，采用“楼层法”支护结构对顶板的冒顶处进行支护；支护结构包括锚固锚索、金属网、上层钢梁、下层钢梁、连接锚索、半圆木和支柱；锚固锚索锚入顶板的稳定岩层内2.0m以上，金属网覆盖顶板冒顶区域并与锚固锚索连接；上层钢梁与锚固锚索连接，下层钢梁底部高度与液压支架高度对应并通过连接锚索与上层钢梁连接，顶板与上层钢梁之间以及上层钢梁与下层钢梁之间填充有多层半圆木，相邻层半圆木相互垂直；支柱支撑下层钢梁。

本发明的有益效果是：能够较大程度避免破碎带处采煤施工时发生冒顶和片帮现象。即使出现大面积片帮冒顶事故也可采用支护结构安全快速通过破碎带。

附图说明

图1是运输巷道注浆剖面示意图；

图2是工作面注浆剖面示意图；

图3是回风巷道注浆剖面示意图；

图4是注浆孔平面布置示意图;

图5是正常回采时的台阶采煤法示意图；

图6是过破碎带时的台阶采煤法示意图；

图7是顶板支护示意图；

图中标记为：破碎带1、运输巷2、注浆孔3、封孔器4、回风巷5、液压支架6、顶板7、锚固锚索8、上层钢梁9、连接锚索10、下层钢梁11、支柱12、半圆木13、金属网14。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

大倾角、大采高综采设备过地质构造破碎带施工工艺包括割煤工序、液压支架移架工序和刮板输送机推移工序，在割煤工序之前进行煤壁和顶板注浆加固工序。