[发明专利]急倾斜煤层综采工作面开切眼下矸孔孔壁加固方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种急倾斜煤层综采工作面的开切眼技术，特别涉及一种急倾斜煤层综采工作面开切眼下矸孔孔壁加固方法及装置。 

背景技术

在急倾斜煤层综采工作中，新布设一个工作面时，通常先采用人工开掘的方式，沿煤层厚度由下巷道向上巷道或由上巷道向下巷道开掘一宽度2000mm左右的小断面通孔，再沿煤层厚度由上巷道向下巷道扩至能适合横向摆放综采支架相应尺寸的大通道，形成开切眼。人工开掘小断面通孔时，开掘速度慢、安全性差，开切眼效率低。为此，本申请人于2013年7月6日向我国专利局申请了发明创造名称为“一种急倾斜煤层综采工作面开切眼的开切方法及配套装置”，该申请已于2013年11月13日由国家知识产权局专利局公开，其公开号为CN103388477A。该方法利用钻机在上巷道与下巷道之间的煤层上形成一直径1000～2000mm的通孔，并在该通孔内安设硬质材料制成的管节对孔壁加固，从而形成通径不缩小、孔壁不坍塌、排矸顺利的排矸通道，以取代人工开掘小断面通孔，从而提高开切眼的开切效率和开掘的安全性。该方法中的孔壁加强采用如下方式完成，利用设在下巷道内绞车，并通过该绞车的绞绳穿过拟安设的管节，并在绳端连接压板，通过绞绳拉动压板实施排矸管的管节安设，同时，第一个安装的管节由上巷道中的绞车通过绞绳吊住，以避免管节在已钻孔孔径大于管节外径时，管节自由下落。但该方法安设的管节之间没有形成固定的连接关系，在钻孔歪斜或孔壁出现不规则的增大时，相邻管节之间就会发生错位，不仅影响孔壁加固的牢固性，同时，还会造成排矸孔有效通径减小，影响排矸的通畅性能，因此，需要继续改进。 

发明内容

本发明的第一目的是克服现有技术的不足，提供一种急倾斜煤层综采工作面开切眼下矸孔孔壁加固方法，通过该方法形成的具有加固管壁的排矸通道的孔壁牢固、通径不减小、排矸顺利。以提高开切眼的开切效率和开掘的安全性。本发明的第二目的是提供一种急倾斜煤层综采工作面开切眼下矸孔孔壁加固装置，以用于急倾斜煤层综采工作面开切眼过程中形成通径不减小、孔壁牢固的排矸通道。 

为实现第一目的，本发明采用如下技术方案。 

一种急倾斜煤层综采工作面开切眼下矸孔孔壁加固方法，包括以下步骤： 

第一步，在煤层由钻机形成的排矸通孔上端上巷道内设置一绞车，并在排矸通孔上方的上巷道顶板上设置一固定滑轮； 

第二步，将所述绞车的绞绳通过固定滑轮由排矸通孔上端穿过排矸通孔，并在排矸通孔下端出口的绞绳末端上可拆地固定连接一螺纹管帽，该螺纹管帽的自由端设有用于螺合连接内螺纹；通过所述绞车绞收绞绳使该螺纹管帽的一部分进入排矸通孔并由该排矸通孔导正，螺纹管帽的一部分在排矸通孔下孔口露出； 

第三步，在下巷道内将两端设有可与所述螺纹管帽螺合连接的外螺纹的管节的任一端与所述螺纹管帽螺合固定连接； 

第四步，通过所述绞车绞收绞绳，并判断是否增加管节，若需增加，则由绞车将所述管节部分拽入所述排矸通孔中，并使该管节的一部分在排矸通孔的下孔口露出，执行第五步；否则，由绞车将所述管节全部拽入所述排矸通孔中，执行第六步； 

第五步，在所述管节下端螺合连接圆螺母，并通过所述绞车绞收绞绳使连接圆螺母的一部分在排矸通孔下孔口露出，通过连接圆螺母螺合下一管节，返回第四步； 

第六步，拆除所述管帽和绞车。 

采用上述技术方案后，用于排矸通孔孔壁的加强管节通过绞车、绞绳和作为牵引件的螺纹管帽从排矸通孔的下端逐节拽入后形成孔壁加固管组件，以在排矸通孔内形成内壁牢固的排矸通道；加固管组件的相邻管节通过连接圆螺母连接，管节之间的同轴度可得到有效保证，管节不会形成错位，管孔的有效通径可得到良好保证，可确保排矸通畅；同时，套管螺合套装在管节外部，其直径大于管节直径，犹如在排矸通孔的孔壁上形成加固管组件的阻挡环，提高了孔壁加固的牢固性，另外，本方案还减少了绞车的数量，减少设备和人员数量，节约了排矸孔的加固成本，且加固操作方便、效率高。 

在本方法中，管节最好采用塑料制成，利用塑料的弹性使组合后的加固管组件具有一定的挠度，即使在排矸通孔歪斜或扭曲的情形下，也能顺利地被拽入其中，确保孔壁加固顺利，提高加固效率；另外，螺纹管帽最好选用金属材料制作，以确保其具有足够长的使用寿命。 

为实现第二目的，本发明采用如下技术方案。