[发明专利]一种采用预掘挡矸回收巷回收沿空留巷挡矸支架的方法

权利要求书

1.一种采用预掘挡矸回收巷回收沿空留巷挡矸支架的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、获取采煤工作面的参数，所述采煤工作面的参数包括工作面的基本参数和沿空留巷的基本参数；

S20、计算采煤工作面所需挡矸支架的型号、挡矸支架的数量以及挡矸支架的支护范围；

S30、计算挡矸回收巷的参数，所述挡矸回收巷的参数包括挡矸回收巷的长度、宽度、高度以及支护形式；

其中，所述挡矸回收巷的开口设于回撤通道内，所述挡矸回收巷与沿空留巷联通，且挡矸回收巷的走向与沿空留巷一致；

S40、施工挡矸回收巷，施工时按照边掘进边支护的方案进行，待掘进完成后向挡矸回收巷全断面充填矿用无机发泡材料；

S50、采煤工作面采煤结束后，利用挡矸回收巷回收挡矸支架。

2.根据权利要求1所述的一种采用预掘挡矸回收巷回收沿空留巷挡矸支架的方法，其特征在于，在S20步骤中，沿空留巷所需的支护强度的计算公式为：

q＝KHγ×10^-5

式中：K—工作面支架支护的上覆岩层厚度与采高之比，一般取4～8；

H—采高，m；

γ—顶板岩石密度，kg/m³；

q—所需支护强度，MPa；

在S20步骤中，所述挡矸支架支护强度的计算公式为：

q_支＝P/F×10^-3)＝P/2AL×10^-3

式中：q_支—支架支护强度，MPa；

P—支架工作面阻力，m²；

F—支架的支护面积，m²；

A—单组支架中心距，m；

L—支架顶梁长度，m；

档矸支架的支护阻力需满足：q_支≥q；

根据沿留空巷所需的支护强度，确定挡矸支架型号、数量以及所需支护范围，最终确定挡矸支架数量：共x行y列，挡矸支架最大高度为h_max。

3.根据权利要求2所述的一种采用预掘挡矸回收巷回收沿空留巷挡矸支架的方法，其特征在于，在S30步骤中，挡矸回收巷规格为：长m，宽n，高h，其中

m＝x*L*f

n＝y*A*f

h＝h_max*f

式中，f—安全系数，取1.1～1.2；

A—单组支架中心距，m；

L—支架顶梁长度，m；

h_max-挡矸支架最大高度,m；

x-挡矸支架的行数；

y-挡矸支架的列数。

4.根据权利要求3所述的一种采用预掘挡矸回收巷回收沿空留巷挡矸支架的方法，其特征在于，在S40步骤中，采用抗挤压内嵌式托盘锚杆对挡矸回收巷的顶板进行支护。

5.根据权利要求4所述的一种采用预掘挡矸回收巷回收沿空留巷挡矸支架的方法，其特征在于，在S40步骤中，(1)锚杆的长度计算公式为：

L₁＝K₂S+L₂+L₃

式中：L₁—锚杆长度，m；

S—冒落拱高度，m；

K₂—安全系数，一般取K₂＝2；

L₂—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般取0.5m；

L₃—锚杆在巷道中的外漏长度，一般取0.1m；

式中：S＝n/(2f)；

n—挡矸回收巷的宽度；f—岩石坚固性系数；

在S40步骤中，(2)锚杆间排距计算，通常取间排距相等为a：

式中：a—间排距，m；

Q—锚固力，kN；

S—冒落拱高度，m；

γ—岩石容重，kN/m³；

K₂—安全系数。