[发明专利]一种回采巷道垛式支架支护系统及方法

说明书

本发明公开了一种回采巷道垛式支架支护系统及方法，系统包括设置于回采巷道上的机车运行轨道，用于安装机车运行轨道的的悬吊紧固件，布置于回采巷道内垛式支架，用于运送垛式支架的单轨吊。方法包括S1确定回采巷道前后不同承压区的位置及距离，确定垛式支架型号及支护间距；S2安装单轨吊；S3超前支护区、端头支护区布置垛式支架进行支护；S4工作面回采前期，采用单轨吊吊装移动垛式支架的方式，在新形成的超前支护区、端头支护区布置垛式支架；S5工作面回采过程中，将巷道末端的垛式支架吊装至超前支护区的前端，布置垛式支架；S6待工作面推进至停采线，回撤垛式支架。本发明对工作面附近区域的巷道支护效果好、机械化程度高。

技术领域

本发明涉及一种巷道支架支护系统及回撤方法，尤其涉及一种适用于大断面沿空留巷的回采巷道垛式支架支护系统及方法。

背景技术

回采巷道为采煤工作中形成采煤工作面及为其服务的巷道。而沿空留巷作为回采巷道的一种，是煤矿进行壁式开采时，把工作面回采过程中的巷道保留下来，用于本工作面的通风、运料、排水或下一个工作面的回采。工作面推进过程中，根据巷道所受采动影响程度、巷道内工程施工情况和巷道所处状态，结合以往现场监测数据，除了端头支护区与超前支护区，在工作面前的超前支护区前新增加一个区域，即巷道平稳区，工作面之后新增加两个区域，依次为滞后临时支护区、成巷稳定区。

目前，沿空留巷支护主要包括两个部分:内部支护和外部支护。内部支护是由锚杆和锚索组成的支护系统，外部支护主要包括木垛、单体支柱、垛式支架或超前液压支架等进行支护。由于工作面附近的巷道平稳区、超前支护区、端头支护区、滞后临时支护区所受应力较为集中，巷道顶底板位移及变形较大，由因该区域随着工作面的向前推进而向前平移，因此该区域多选择外部支护进行临时支护。

目前，沿空留巷中，工作面附近区域采用的外部支护主要为单体液压支柱配合π型梁支护，但该支护方式存在如下缺陷：①支护强度不足，若顶板受到较大的煤层压力时，支护达不到应有的强度，此时综采工作面出口处的顶板极有可能出现下沉，尤其是软弱底板条件下，单体支柱使用的钻底较多，对其进行回撤处理难度较大，特别是在综采工作面后部切顶密集的区域，存在安全隐患的可能性较大；②支护速度较慢，传统超前支护产生支护效果较慢，支柱回撤速度也较慢，将对工作面的整体推进速度造成影响，降低煤炭开采效率和产量；③劳动强度较大，在进行传统超前支护过程中，需频繁地进行人工支设和回撤，大大增加了劳动强度。

尤其面临的回采巷道为大断面的沿空留巷时，其巷道所受顶板压力更大，传统支护方式更加难以达到支护目的，支护设备回撤难度更大，面临的安全隐患也呈几何速度增加。

发明内容

本发明的目的是提供一种回采巷道垛式支架支护系统及方法，能够利用垛式支架针对回采巷道进行临时支护，且垛式支架回撤简单、机械化程度高、施工效率高；尤其适用于大断面沿空留巷的支护。

为实现上述目的，本发明采用的一种回采巷道垛式支架支护系统，包括：

设置于回采巷道上的，用于运行单轨吊的机车运行轨道；

用于安装机车运行轨道的，并稳固于回采巷道顶板上的悬吊紧固件；

布置于回采巷道内，用于临时支护回采巷道的垛式支架；

与机车运行轨道配合的，用于运送垛式支架的单轨吊；

安装于单轨吊上的，用于悬挂垛式支架的挂钩。

本发明采用的一种回采巷道垛式支架支护方法，具体包括如下步骤：

S1：数据采集及支护设计：根据工作面回采范围以及工程地质条件，确定沿空留巷条件下，回采巷道范围内的巷道平稳区、超前支护区、端头支护区、滞后临时支护区、成巷稳定区的位置及距离；或确定普通回采条件下，回采巷道范围内的巷道平稳区、超前支护区、端头支护区的位置及距离；然后确定垛式支架的型号以及垛式支架支护间距；