[发明专利]倾斜煤层切顶卸压沿空留巷挡矸支架及其安装方法

说明书

本发明公开一种倾斜煤层切顶卸压沿空留巷挡矸支架及其安装方法，包括：倾斜煤层，倾斜煤层内开设有沿空留巷，沿空留巷具有顶板和底板；上支撑部，上支撑部与沿空留巷靠近采空区一侧的顶板抵接或贯穿沿空留巷靠近采空区一侧的顶板与倾斜煤层的顶板岩层固定；下支撑部，下支撑部顶部与上支撑部底部固定安装，下支撑部底部贯穿沿空留巷靠近采空区一侧的底板与倾斜煤层的底板岩层固定，本发明能够提高倾斜煤层下切顶留巷的防冲挡矸效果。

技术领域

本发明涉及采矿工程领域，特别是涉及一种倾斜煤层切顶卸压沿空留巷挡矸支架及其安装方法。

背景技术

我国煤炭多采用井工开采，对受采动影响的巷道一般采用煤柱护巷，极大的浪费了宝贵的煤炭资源，近年来切顶留巷技术得到广泛推广，切顶成巷过程中，随工作面推进，由切缝侧采空区顶板逐渐垮落、碎胀、堆积、压实，进而形成巷帮。因此在工作面回采后、顶板垮落前，需在留巷靠近采空区侧及时实施挡矸支护，以防采空区顶板矸石垮落冲入巷道，同时挡矸支护也有利于碎石帮更快、更好成形，能更有效地对采空区覆岩起到支撑作用。如何维护好巷道碎石帮使其安全有效的为矿井生产服务成为采矿工作人员急需解决的问题。

为此，国内外诸多学者相继研发出多种挡矸支架和支护方法，还有在原常规挡矸材料基础上进行优化设计，如“可伸缩U型钢+单体支柱+金属网”、“可伸缩U型钢+切顶护帮支架+金属网”等，但在倾斜煤层下顶板垮落后会对挡矸设施造成更大的冲击，普通的挡矸方法可能会因难以抵抗巨大的水平和竖直冲击力而将矸石冲入巷道，威胁到工人生命安全和安全生产的正常进行；而且昂贵的成本抑或增加繁琐的施工工艺限制了国内外煤矿巷道切顶护帮支架等支护设备的广泛应用。

因此，亟需一种成本低廉，设备结构简单，能起到安全有效的挡矸支架。

发明内容

本发明的目的是提供一种倾斜煤层切顶卸压沿空留巷挡矸支架及其安装方法，以解决上述现有技术存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种倾斜煤层切顶卸压沿空留巷挡矸支架，包括：

倾斜煤层，所述倾斜煤层内开设有沿空留巷，所述沿空留巷具有顶板和底板；

上支撑部，所述上支撑部与所述沿空留巷靠近采空区一侧的顶板抵接或贯穿所述沿空留巷靠近所述采空区一侧的顶板与所述倾斜煤层的顶板岩层固定；

下支撑部，所述下支撑部顶部与所述上支撑部底部固定安装，所述下支撑部底部贯穿所述沿空留巷靠近所述采空区一侧的底板与所述倾斜煤层的底板岩层固定。

优选的，所述采空区侧壁固定安装有金属网，所述金属网顶部和底部分别与所述采空区顶板和底板之间具有间隙，所述上支撑部和所述下支撑部均与所述金属网固接。

优选的，所述上支撑部包括可伸缩直线型U型钢，所述下支撑部包括可伸缩直线型U型钢，两个所述可伸缩直线型U型钢通过若干个卡缆固定连接，位于顶部的所述可伸缩直线型U型钢的顶面与所述沿空留巷靠近所述采空区一侧的顶板抵接，位于底部的所述可伸缩直线型U型钢底部贯穿所述沿空留巷靠近所述采空区一侧的底板并与所述底板岩层固定，所述顶板岩层内设有顶锚杆，所述顶锚杆贯穿所述沿空留巷的顶板并固接有楔形垫块，所述底板岩层内设有底锚杆，所述底锚杆贯穿所述沿空留巷)的底板并固接有所述楔形垫块，两个所述楔形垫块分别与所述沿空留巷的顶板和底板固接，所述顶锚杆和所述底锚杆靠近所述可伸缩直线型U型钢，两个所述可伸缩直线型U型钢均与所述金属网固定。

优选的，所述上支撑部包括可伸缩弧型U型钢，所述下支撑部包括可伸缩弧型U型钢，两个所述可伸缩弧型U型钢的直线段通过若干个卡缆固定连接，位于顶部的所述可伸缩弧型U型钢的弧形段贯穿所述沿空留巷靠近所述采空区一侧的顶板与所述顶板岩层固定，位于底部的所述可伸缩弧型U型钢的弧形段贯穿所述沿空留巷靠近所述采空区一侧的底板与所述底板岩层固定，两个所述可伸缩弧型U型钢均与所述金属网固定。