[发明专利]一种采留一体化开采沿空巷道顶板恒阻锚体梁支护方法

说明书

本发明公开了一种采留一体化开采沿空巷道顶板恒阻锚体梁支护方法，包括以下步骤：1)划定采留开采区，在采留区内掘进形成垂直布置的采留区边界导巷和开采工作面，沿开采方向施工深孔预裂，形成切顶预裂破碎带；2)在开采工作面安装工作面液压支架、割煤机、输送机和巷旁切缝液压支架；3)利用割煤机割出沿空巷道，并通过可伸缩刮板输送机运输煤体；4)利用端头液压支架和巷旁切顶液压支架支护沿空巷道，利用恒阻锚索加固直接顶，并紧悬于基本顶；5)随着开采推进，采空区直接顶沿切顶预裂破碎带滑落，自身高恒阻力的阻锚体梁处于采场侧向卸压带内，并锚固于基本顶之上；6)沿空巷道稳定后，撤除沿空巷道内端头液压支架和巷旁切顶液压支架。

技术领域

本发明涉及一种采留一体化开采沿空巷道顶板恒阻锚体梁支护方法，用于在近水平煤层厚度低于4.0m以下开采条件下的长壁工作面开采时，对工作面采空区边缘采用割煤机割出的沿空巷道顶板加固。

背景技术

长期以来，我国煤炭生产一直以长壁开采为主，即将采区划分成若干个区段，每个区段首先掘进上下顺槽作为通风和运输巷道，在完成上区段回采后，下区段运输巷即位于上区段工作面回采后采空区的边缘，由于采场侧向支撑压力的作用和回采动压的反复扰动，造成下区段运输巷顶板压力大，巷道围岩变形大。为解决这一问题，传统长壁开采采取在下区段运输巷也上区段回风巷之间留设煤柱的方法维护下区段运输巷顶板稳定，同时留设一定宽度的煤柱可将下区段工作面与上区段已回采工作面采空区隔离，此种留煤柱维护沿空巷道顶板的采煤方法，引起采煤中出现了先掘后采、采掘分离的开采工艺弊端，进一步导致生产成本高、生产效率低和资源浪费，且由于沿空巷道围岩应力集中，导致冲击动力灾害事故发生。此种开采方法在我国国有大中型煤矿中应用率达到80％以上，造成当前我国煤炭行业出现安全、开采成本和资源浪费问题，制约了我国煤炭工业发展，不符合新时期我国能源发展变革的需求。

发明内容

本发明的目的是针对目前长壁开采中采用一面掘两巷、留煤柱的传统开采方法所带来的生产、安全、技术难题，提供了一种采留一体化开采沿空巷道顶板恒阻锚体梁支护方法，该方法以采留一体代替先掘后采的工序，取消采用留煤柱维护巷道顶板稳定的开采布置形式，实现无煤柱开采，避免大煤柱留设开采引起的煤与瓦斯突出、工作面冲击矿压等灾害和留煤柱引起的煤炭资源浪费。

本发明采用如下技术方案来实现的：

一种采留一体化开采沿空巷道顶板恒阻锚体梁支护方法，包括以下步骤：

1)划定采留开采区，在采留区边界煤柱与待开采区之间掘进形成垂直布置的采留区边界导巷和开采工作面，并施工深孔预裂，沿工作面开采方向在开采区形成切顶预裂破碎带，且切顶预裂破碎带的深度为500-600m；

2)在开采工作面安装工作面液压支架和巷旁切缝液压支架，并布置割煤机和输送机；

3)采用割煤机在煤体中割出沿空巷道，并通过输送机清除沿空巷道内的煤体；割煤机采用加长摇臂割煤机，输送机采用可伸缩收煤功能的刮板输送机；

4)对沿空巷道的直接顶采用巷内端头液压支架和巷旁切顶液压支架支护，然后对沿空巷道的直接顶通过恒阻锚索加固，使得恒阻锚体梁紧紧悬吊于基本顶；巷旁切缝液压支架、巷内端头液压支架和巷旁切顶液压支架均采用恒阻分体式液压支架，且恒阻分体式液压支架的承载力为工作面液压支架的承载力的1.3-1.5倍；

5)随着开采工作面的推进，采空区的直接顶沿切顶预裂破碎带滑落，使得沿空巷道的直接顶恒阻锚体梁处于采场侧向卸压带内，恒阻锚索利用自身高恒阻力将直接顶的恒阻锚体梁锚固在基本顶上，并采用钢筋网和恒阻可缩U型钢对采空区靠近沿空巷道的一侧面进行加固；开采工作面的推进长度为2000-3000m；

6)沿空巷道的直接顶稳定后，撤除沿空巷道内的巷内端头液压支架和巷旁切顶液压支架，至此完成沿空巷道的支护。

本发明进一步的改进在于，恒阻锚索的支护力为35～60t。