[发明专利]一种采空区下极薄顶板巷道支护方法

说明书

本发明涉及煤矿开采巷道支护领域，提供一种采空区下极薄顶板巷道支护方法，包括以下步骤：步骤一，通过理论计算公式得出巷道顶板周期来压载荷；步骤二，根据巷道断面尺寸及步骤一得出的顶板周期来压载荷制作让压梁；步骤三，在已掘巷道顶板进行注浆锚索预注浆试验，得出最佳的注浆压力及浆液扩散半径；步骤四，在巷帮安装注浆锚索及螺纹钢锚杆进行加固，并在巷帮顶部掏梁窝；步骤五，将让压梁安装于梁窝内，并用注浆锚索将让压梁固定于巷道顶板上，之后在让压梁一侧边缘安装螺纹钢锚杆，完成巷道顶板支护；本发明可以有效解决现有支护技术中支护结构易损坏、顶板锚固构件易脱落、劳动强度大及支护效率低的技术问题。

技术领域

本发明涉及煤炭开采过程巷道支护领域，尤其涉及一种用于采空区下极薄顶板巷道支护方法。

背景技术

一般情况下煤矿进行地下煤炭开采时，需要自上而下开采多个煤层，若两个煤层间距极小，则上部煤层开采后，下部煤层巷道将处于上部采空区及极薄顶板之下，下煤层工作回采过程，顶板岩层将出现周期性来压现象，周期来压使巷道矿压显现剧烈，巷道围岩变形量剧增，极易引发冒顶事故；因此，采空区下极薄顶板巷道如何进行有效支护，是实现煤矿安全生产的关键环节。

现有技术条件下，采空区下极薄顶板巷道主要采用槽钢棚配合锚杆、锚索支护；这种支护的缺点是：①槽钢棚属于刚性支护，顶板周期来压时，巷道围岩变形量迅速增加，槽钢棚无法进行适当让压，会使槽钢棚弯折，失去支护作用；②由于巷道顶板极薄，顶板锚杆、锚索一部分锚固于顶板之上采空区破碎的煤岩中，锚固基础差，随着巷道变形也会脱落、失效；③另外，由于槽钢棚重量大、安装复杂，导致支护工人劳动强度大、支护效率低。

发明内容

基于上述分析，本发明的目的在于提供一种采空区下极薄顶板巷道支护方法，用来解决现有支护技术中支护结构易损坏、顶板锚固构件易脱落、劳动强度大及支护效率低的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现。

一种采空区下极薄顶板巷道支护方法，包括以下步骤：步骤一，通过理论计算，得出巷道顶板周期来压载荷q；步骤二，根据巷道断面尺寸及步骤一得出的顶板周期来压载荷q制作让压梁；步骤三，在已掘巷道顶板进行注浆锚索预注浆试验，得出最佳的注浆压力及浆液扩散半径；步骤四，在巷帮安装注浆锚索及螺纹钢锚杆进行加固，并在巷帮顶部掏梁窝；步骤五，将让压梁安装于梁窝内，并用注浆锚索将让压梁固定于巷道顶板上，之后在让压梁一侧边缘安装螺纹钢锚杆，完成巷道顶板支护。

进一步的，步骤一具体的为：顶板周期来压载荷q的计算公式为：q=kMγ/(k_p-1)。

式中：k为顶板周期来压动载系数，一般取1.2~2.0（可根据相邻工作面矿压监测数据而定）；M为煤层厚度；k_p顶板岩石碎胀系数；γ顶板岩层平均容重。

进一步的，步骤二具体的为：所述的让压梁由槽钢、活塞、伸缩缸、支撑板、缓冲垫组成；槽钢上面开设有圆孔，两端分别焊接有伸缩缸；伸缩缸连接活塞，活塞与支撑板焊接；伸缩缸上设置注液孔及泄压阀，侧面连接有缓冲垫。

所述的槽钢型号为14#，其长度等于巷道的宽度。

所述的圆孔直径为30mm。

所述的缓冲垫厚度为150~200mm。

所述的泄压阀的泄压值P计算公式为：P=qs 。

式中，q为步骤一计算出的周期来压载荷；s为支撑板的面积。

进一步的，步骤四具体的为：①巷道开挖后，紧贴巷帮铺设金属网，所述的金属网由8#冷拔丝焊接而成，网孔为80mm×80mm的正方形。