[实用新型]一种松软厚煤层工作面巷道超前护顶支护结构

说明书

本实用新型涉及一种松软厚煤层工作面巷道超前护顶支护结构，包括沿巷道开采施工的多个支护循环，每个支护循环包括沿巷道开采方向间隔设置的四棚U型钢和沿巷道迎头U型钢朝巷道顶板煤层向上间隔倾斜设置的多个注浆钻孔，每个注浆钻孔内均设置有注浆锚杆，沿巷道断面的U型钢与巷道煤壁之间铺设有多块铁丝网，相邻的两片铁丝网之间搭接设置。该工作面巷道超前护顶支护结构工艺流程简单，工人易操作施工，保证了巷道开采施工的进度，该超前护顶支护结构能够有效的控制工作面巷道煤层顶板的强度，减少了工作面巷道煤层顶板发生塌方或冒顶的安全事故或伤亡事故，工作面巷道开采后的U型钢能够回收再利用，降低了煤矿的生产经营成本。

技术领域

本实用新型属于煤矿工作面巷道支护技术领域，特别是涉及一种松软厚煤层工作面巷道超前护顶支护结构。

背景技术

煤矿开采属于地下工程，由于煤炭埋深比较大，且受到较大的地应力的作用，因此在煤矿开采的过程中必须对巷道采取支护措施，否则就容易造成巷道顶板出现塌方或冒顶的安全事故或伤亡事故。尤其针对松软厚煤层的巷道顶板，其顶板的支护难度更大，而现有采取的锚杆锚索联合支护的顶板支护结构一是不能有效的控制顶板的强度，二是锚杆锚索无法回收利用，其支护的成本太高，增加了煤矿的经营成本，三是锚杆锚索的施工工艺复杂，严重影响了巷道的开采施工进度。

实用新型内容

本实用新型提供了一种松软厚煤层工作面巷道超前护顶支护结构，解决了现有工作面巷道顶板支护结构不坚固，顶板易出现塌方或冒顶的安全事故。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种松软厚煤层工作面巷道超前护顶支护结构，包括沿巷道开采施工的多个支护循环，每个支护循环包括沿巷道开采方向间隔设置的四棚U型钢和沿巷道迎头U型钢朝巷道顶板煤层向上间隔倾斜设置的多个注浆钻孔，每个注浆钻孔内均设置有注浆锚杆，沿巷道断面的U型钢与巷道煤壁之间铺设有多块铁丝网，相邻的两片铁丝网之间搭接设置，其中相邻两个U型钢之间的间距为H，H为500毫米～700毫米，相邻两个注浆锚杆之间的间距为h，h为180毫米～240毫米，注浆锚杆与水平方向之间的夹角为β，β的角度为3°～5°，相邻的两片铁丝网之间搭接的宽度为L，L为200毫米；所述U型钢包括U型拱梁和对称设置的柱腿，U型拱梁与柱腿之间通过卡揽固定连接，所述柱腿倾斜向下埋设在巷道底板的煤层内，柱腿与竖直方向之间的夹角为α，α的角度为6°～10°，所述注浆锚杆包括中空设置的骨架锚杆，位于注浆钻孔内的骨架锚杆上螺纹连接有止浆塞，止浆塞与注浆钻孔底部之间设有注浆液，出露与注浆钻孔外的骨架锚杆上套设有锚杆托盘，锚杆托盘外的骨架锚杆上螺纹连接有锚杆螺母。

所述止浆塞的长度与骨架锚杆的长度之间的占比比例为1：9～1：8。

所述止浆塞由橡胶材质制成。

所述注浆钻孔的直径为D，止浆塞的外直径为d，其中Dd。

所述注浆钻孔的直径D为42毫米，止浆塞的外直径d为45毫米。

相邻两个U型钢之间的间距H为600毫米。

相邻两个注浆锚杆之间的间距h为200毫米。

所述柱腿与巷道煤壁之间的间隙填充有木楔块。

所述注浆锚杆与水平方向之间的夹角β为5°，柱腿与竖直方向之间的夹角α为8°。

一种松软厚煤层工作面巷道超前护顶支护方法，包括以下步骤：

第一步：U型钢的架设；

根据U型钢的支护设计在标定的位置处，按照设计的深度及角度开挖柱腿腿窝，将U型钢的柱腿埋设在柱腿腿窝内，利用卡揽将U型拱梁与柱腿固定连接，其中柱腿与巷道煤壁之间的间隙用木楔块充填，以增加U型钢柱腿与巷道煤壁之间的相互作用力。

第二步：铁丝网的铺设；