[发明专利]高应力富水顶板综放工作面切眼掘支刷扩的方法

说明书

本发明公开了一种高应力富水顶板综放工作面切眼掘支刷扩的方法，首先进行切眼掘进与支护，在切眼贯通并完成支护的基础上，再安装锚索梁加强支护同时，紧随安装锚索梁的后方布设工作面架后刮板运输机，边安装边布设；然后进行切眼刷扩与超前支护；最后进行刷扩与组装高阻综放支架平行作业。本发明掘进支护与支架安装平行作业协调、工艺衔接，有效解决了安装综放液压支架进度较慢、液压支架拖后迎头距离长、巷道跨度大，施工安全隐患等问题，可切实提高高应力区切眼刷扩安全，实现巷道安全快速掘进目的。

技术领域

本发明涉及煤炭开采技术领域。

背景技术

在煤炭开采时，需要对采区工作面进行提前巷道准备，包括开拓一条回风巷(轨道巷道)、一条进风巷(皮带巷道)和切眼；切眼是连接进回风巷的巷道，采煤工作面的所有设备(主要是采煤机和支架)均布置在该空间内，一般的切眼宽度设计为5m左右。在煤矿埋深较大的矿区、采用综合放顶煤开采方式时，由于地应力高、冲击地压大、顶板砂岩富水性较强，需要使用高工作阻力的综合放顶煤支架(简称高阻综放支架)；由于该支架体型大，安装该支架时需要将原切眼刷扩到净宽为10m以上；这种大跨度切眼刷扩存在以下问题：由于巷道经受原始地应力和构造应力叠加应力场的影响，加之顶板上覆岩层为托顶煤复合顶板且富水性强，顶板维护难度大，再加上支架安装时间一般需要几个月，顶板暴露时间长，易造成巷道变形(底鼓、片帮、顶板下沉等)，存在严重的冒顶隐患。目前国内对高应力托顶煤切眼刷扩掘支工艺研究较少，目前还没有发现比较完善的方法来解决上述问题。

发明内容

本发明目的目的是通过优化支护设计，增设单体加强配合单元式支架联合支护，实现巷道安全快速掘进目的。

为达到上述有目的，本发明采取的技术方案是：

一种高应力富水顶板综放工作面切眼掘支刷扩的方法，其特征在于，步骤如下：

第一步，切眼掘进与支护

首先采用现有施工方法掘进切眼，边掘进边支护，直至切眼贯通，形成回风条件；切眼设计断面为净宽5.0m、净高3.7m的矩形断面，以满足通风要求；其中支护方式是：顶板和外邦永久支护，内邦临时支护，具体如下：

1)在顶板和外邦上打锚杆孔，锚杆孔间距500-600mm、排距600-800mm，孔深2500mm；打孔后，在顶板上铺设两层Ф6mm的钢筋网，配W型钢带压住钢筋网，在外邦上铺设一层聚乙烯塑料网，配W型钢带压住聚乙烯塑料网；上述W型钢带上设有与锚杆孔间距相同的通孔，且沿切眼走向布置，对准孔后安装上锚杆将其压紧；上述的锚杆采用等强螺纹钢式树脂锚固锚杆；

2)在内邦的靠近顶板、底部和中间位置共打三排玻璃钢锚杆，并挂聚乙烯塑料网进行临时护帮；

第二步，锚索梁加强支护与布设工作面架后刮板运输机

在切眼贯通并完成支护的基础上，再安装锚索梁加强支护；锚索梁采用长4.5m的12#工字钢，垂直巷道走向布置，每两排锚杆之间打设一架，每一锚索梁用三根锚索固定，锚索长度应满足锚入稳定的基岩中，在稳定的基岩中锚固深度不低于1500mm；

同时，紧随安装锚索梁的后方布设工作面架后刮板运输机，边安装边布设。

第三步，切眼刷扩与超前支护

1)从运输巷道调进掘进机，从切眼下口开始按照设计的刷扩断面向上口方向切割刷扩，边切割边拆除内邦的临时挂网；

2)刷扩的同时，对原切眼顶板进行超前支护，超前支护距离不低于20m，支护方式是在锚索梁下的内邦侧支设单体支柱和单元式支架；

3)对刷扩后的顶板和内邦紧跟迎头进行支护，顶板永久支护，支护方式与原切眼顶板支护方式相同，内邦临时支护，支护方式与是原切眼内邦支护方式相同；

第四步，刷扩与组装高阻综放支架平行作业