[发明专利]大采高巷式充填条带开采的支护方法有效
申请号: | 201510388506.9 | 申请日: | 2015-07-06 |
公开(公告)号: | CN105156111B | 公开(公告)日: | 2018-01-19 |
发明(设计)人: | 张彦宾;侯得峰;许国胜;靳中正;余华中;许胜军;李德海 | 申请(专利权)人: | 河南理工大学 |
主分类号: | E21C41/18 | 分类号: | E21C41/18;E21D11/00;E21D11/14 |
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地址: | 454000 河南省焦作*** | 国省代码: | 河南;41 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 大采高巷式 充填 条带 开采 支护 方法 | ||
1.一种大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于,包括以下步骤:
(A)将要开采的煤层区域划分为条带形状,确定若干条开采条带和若干条保留条带,开采条带与保留条带顺序依次排列;
(B)在开采条带开口前,将开采条带与巷道交汇处的前后区域搭建工钢棚,所述工钢棚采取打杈子棚的方法进行搭建;
B1、搭设工钢棚,工钢棚包括沿巷道纵向相间设置的两工钢柱和水平装在工钢柱上的工钢顶梁,工钢顶梁下方设有呈八字形设置的梁爪,工钢柱呈倾斜状顶在梁爪外侧的工钢顶梁下方,起支撑作用;
B2、在紧贴工钢顶梁梁爪以里位置架设一棚钢梁支架,然后把同侧的工钢柱取下,再在梁爪以外分别架设一棚钢梁支架,最后在两梁爪之间架设一棚钢梁支架;
所述钢梁支架包括液压支柱和水平装在液压支柱上的π形钢梁,液压支柱通过π形钢梁托住上部的工钢顶梁;π形钢梁与工钢顶梁呈相互垂直布置,每根π形钢梁由液压支柱支撑;
(C)条带掘进支护,按设定距离掘进,掘进预先设定距离的煤层后,在掘进行道内设置锚网支护;所述锚网支护是由两组沿掘进方向呈相间布置的第一支护圈层和设置在两第一支护圈层之间的两组呈相间设置的第二支护圈层构成;
所述第一支护圈层包括顶板上的锚索锚杆联合支护和两帮的等强锚杆支护,所述锚索锚杆联合支护包括均布打设在巷道同一断面顶板上的高强预应力锚索和打设在每两根高强预应力锚索之间的高强锚杆,所述等强锚杆支护包括均布打设在巷道同一断面两帮上的等强锚杆;
所述第二支护圈层包括顶板上的高强锚杆支护和两帮的等强锚杆支护,高强锚杆支护包括均布打设在巷道同一断面顶板上的高强锚杆,所述等强锚杆支护包括均布打设在巷道同一断面两帮上的等强锚杆;
第一支护圈层、第二支护圈层打设完成后,在顶板上铺设经纬网;铺设完成后,安装锚索梁;与锚索锚杆联合支护的锚索梁采用W型钢带,W型钢带上设置有与高强预应力锚索和与高强锚杆相对应连接的固定孔;高强锚杆支护和等强锚杆支护的锚索梁采用钢筋梯;钢筋梯设置有与高强锚杆连接或与等强锚杆连接的锚杆固定孔;
(D)锚网支护到位后,进行落底,巷道每落底1m,若两帮出现片帮,两帮补打等强锚杆,并铺设经纬网。
2.根据权利要求1所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:所述锚索锚杆联合支护包括均匀设置的3根高强预应力锚索和2根高强锚杆,中间的一根高强预应力锚索垂直设置,两侧的高强预应力锚索向外倾斜,与垂直方向夹角为30度,2根高强锚杆分别垂直设置在中间高强预应力锚索与两侧高强预应力锚索的中间。
3.根据权利要求1所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:所述高强锚杆支护包括均匀设置的5根高强锚杆,两侧的2根高强锚杆向外倾斜,与垂直方向夹角为30度,中间的3根高强锚杆垂直设置。
4.根据权利要求1所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:所述等强锚杆支护包括分别设置在同一断面两帮的且均匀分布的3根等强锚杆,最上方的一根等强锚杆水平设置,距顶板250mm,最下方的一根等强锚杆向下倾斜设置,插入点距底板250mm,并与水平面呈-30°夹角,中间的一根等强锚杆水平设置在上述两等强锚杆中间。
5.根据权利要求1所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:用于支撑每一根π形钢梁的液压支柱的数量为5个,在π形钢梁两端梁头处各设置两根液压支柱,在靠近刮板输送机右侧设置一根液压支柱,5个液压支柱设置在一条直线上。
6.根据权利要求2或3或4或5所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:高强预应力锚索、高强锚杆和等强锚杆的锚固方式均采用端头锚固方式。
7.根据权利要求6所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:所述经纬网的网孔为100×100mm,搭接长度为100mm,网与网之间每隔200mm用铁丝双股绑扎,连接点呈均匀布置。
8.根据权利要求7所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:所述钢筋梯包括顶部钢筋梯和帮部钢筋梯;高强锚杆支护的钢筋梯为顶部钢筋梯,顶部钢筋梯上设置有与高强锚杆相对应连接的高强锚杆固定孔;等强锚杆支护的钢筋梯为帮部钢筋梯,帮部钢筋梯上设置有与等强锚杆相对应连接的等强锚杆固定孔。
9.根据权利要求8所述的大采高巷式充填条带开采的支护方法,其特征在于:所述高强预应力锚索为钢绞线直径≥15.24mm的矿用锚索;
所述的高强锚杆为杆体破断载荷200≤Pb<300kN的锚杆;
所述等强锚杆为杆体全长在力学力等强,不存在力学弱面,充分利用杆体的力学性能,发挥整体支护作用的锚杆。
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