[发明专利]一种用自升式∏型钢管混凝土支护系统沿空留巷的方法

说明书

本发明公开了一种用自升式∏型钢管混凝土支护系统沿空留巷的方法，属于巷道支护领域。其主要步骤包括：首先在本区段下顺槽掘进时采用非对称的锚网索支护；其次在工作面后退回采过程中，在本工作面采空区距下顺槽1000mm‑1200mm的位置垒砌块，形成一个砌块墙，然后在砌块墙上喷射钢纤维混凝土喷层；最后把∏型钢管混凝土支架放在砌块墙内侧，进行注浆升柱，混凝土固结之后，∏型钢管混凝土支架、砌块墙以及原有的锚网索支护构成了沿空留巷的支护系统。本发明采用的自升式∏型钢管混凝土支护系统沿空留巷的方法操作简单，支护强度高，安全性高，护顶、切顶效果好，对沿空留巷具有重要的意义。

技术领域

本发明属于煤矿巷道支护领域，具体涉及到一种用自升式∏型钢管混凝土支护系统沿空留巷的方法。

背景技术

目前，国家大力推广无煤柱采矿技术，以减少冲击地压等灾害的发生。沿空留巷是将已采工作面后方的运输顺槽或回风顺槽用一定方法沿采空区保留下来，作为下一工作面的顺槽。采用沿空留巷技术主要具有以下优势：提高煤炭资源回收率，延长矿井服务年限；少掘一条巷道，降低矿井掘进率，缓解采掘接替紧张；消除煤柱护巷时煤柱应力集中对开采的不利影响；实现工作面Y型通风，解决隅角瓦斯积聚。这些优势使得沿空留巷技术受到某些煤矿企业的青睐。我国目前常采用的沿空留巷方法为充填带、密集支柱、木垛、矸石袋、砌块等。

采用沿空留巷维护的巷道一般要经历两次采动高应力作用过程，致使巷道围岩应力分布与矿压显现剧烈，巷道围岩条件恶化，破碎区和塑性区范围大。特别是上一个工作面回采后，在基本顶向采空区旋转、下沉过程中，沿空留巷不仅顶板发生强烈下沉，而且实煤体帮鼓出和底鼓严重，导致巷道围岩破碎区、塑性区范围显著增大，巷道围岩变形量大，维护十分困难。

煤矿采用沿空留巷时，采用充填带等方式时，充填带被动承载，起不到切顶的作用，顶板运动的力通过充填带传递到底板，造成底鼓，给煤炭回采造成了极大的影响。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种用自升式∏型钢管混凝土支护系统沿空留巷的方法，该沿空留巷方法操作简单，在“非对称迈步式”高强锚索支护和钢管混凝土高强支撑力的作用之下，切顶效果好；在砌块墙、钢纤维混凝土喷层的保护下，采空区的瓦斯不会进入下顺槽，安全性好；采用高强混凝土支架、“非对称迈步式”锚网索支护和砌块墙进行沿空留巷，留巷效果好，能解决目前沿空留巷所遇到的技术问题。

为解决上述问题，本发明方案包括：

一种用自升式∏型钢管混凝土支护系统沿空留巷的方法，包括以下步骤：

a：在本区段下顺槽送巷过程中，分别对下顺槽的顶板及两帮进行锚网索支护，为了更好的切顶，顶板的锚索采用“非对称迈步式”支护。

b：在工作面推进之前，对本区段下顺槽靠近采空区一侧的锚网进行拆除，然后采煤机割煤，随着采煤工作面逐渐推进，液压支架相应的前移，形成采空区。

c：本工作面采空区距下顺槽1000mm-1200mm的位置垒砌块，砌块的宽度500mm-600mm，高度以接触到直接顶为止，形成砌块墙。

d：在砌块墙上喷射钢纤维混凝土喷层，喷层厚度100mm，避免采空区中的瓦斯等有害气体进入下顺槽，砌块墙在一定程度上也能起到支撑顶板的作用。

e：把自升式∏型钢管混凝土支护系统放置在砌块墙内侧地面上，准备灌注混凝土升起支架，相邻两架钢管混凝土支护系统的间距为800mm-1000mm。

f：打开混凝土灌注开关，混凝土就会从单向阀出砼口进入到管道空腔中，管道空腔注满后，∏形外部钢管就会在压力的作用下慢慢的升起，而内部多余的气体会通过带有防水透气薄膜和高密度铁丝网的排气阀而排出。直到∏形外部钢管的横梁达到直接顶且具有一定的初撑力时关掉混凝土灌注开关，停止注混凝土，形成钢管混凝土支架。