[发明专利]综放末采阶段顶煤内嵌式支护方法及系统

说明书

本发明公开一种综放末采阶段顶煤内嵌式支护方法及系统，方法包括：在综放末采阶段的顶煤上钻设出用于安置扩展孔套和锚固工具的多组复合孔；将锚固工具安装在具有扩展孔套的钢带结构上，使锚固工具的前端穿设于对应组复合孔底部并与顶煤连接，并使锚固工具的后部嵌入在扩展孔套内，从而形成防止锚固工具后部外露而被破坏的钢带支护单元；将多组钢带支护单元中的相邻两组钢带支护单元连接在一起形成组合支护系统，以对综放末采阶段的回撤通道顶煤进行支护。本发明的方法，解决了综放末采阶段顶煤采用锚索支护易被支架挤压、折断乃至失效的问题，为综放末采阶段顶煤有效支护并维护回撤期间顶板的安全稳定，具有重要意义和价值。

技术领域

本发明涉及矿业工程支护领域，尤其涉及一种综放末采阶段顶煤内嵌式支护方法及系统。

背景技术

厚及特厚煤层在我国分布广泛，综合机械化放顶煤开采在我国煤炭开采中发挥关键作用。

综合机械化放顶煤开采的末采阶段不放顶煤，支架上方的顶板是厚及特厚顶煤。一般条件下，工作面在推进到停采线前的15m左右需要铺网并安装锚索(杆)及钢梁进行顶板支护(回撤通道顶煤支护)，提前为工作面支架的安全回撤构建稳定的顶板环境。

现有技术中，综放末采阶段工作面安装的锚杆垂直于顶板且外露长度为10cm左右，安装的锚索垂直于顶板且外露长度不小于20cm，锚索之间多采用工字钢梁连接为一体化支护系统。液压支架前移过程中，锚索(或锚杆)外露端直接被支架顶梁压弯甚至折断，这不仅显著降低了锚索(或锚杆)的工作阻力甚至支护失效，显著降低顶板稳定性；顶梁、外露锚杆及外露锚索与液压支架是点接触或线接触，这样支架受力不均衡，从而显著降低了支架的支护工况状态和支架的稳定性，且顶煤被工字钢顶梁、锚杆及锚索在支架支撑力的作用下挤压破碎，回收过程中顶煤支护失效，严重威胁支架回收过程中的安全、高效和稳定。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上述问题，提供一种综放末采阶段顶煤内嵌式支护方法及系统，有效解决了综放末采阶段顶煤采用锚索(杆)支护易被支架挤压、折断乃至失效的问题，有效弥补传统支护方法的不足和缺陷，为综放末采阶段顶煤有效支护并维护回撤期间顶板的安全稳定，具有重要意义和价值。

为实现本发明的上述目的，本发明一方面提供一种综放末采阶段顶煤内嵌式支护方法，包括：

在综放末采阶段的顶煤上钻设出用于安置扩展孔套和锚固工具的多组复合孔；

将锚固工具安装在具有扩展孔套的钢带结构上，使锚固工具的前端穿设于对应组复合孔底部并与顶煤连接，并使锚固工具的后部嵌入在扩展孔套内，从而形成防止锚固工具后部外露而被破坏的钢带支护单元；

将多组钢带支护单元中的相邻两组钢带支护单元连接在一起形成组合支护系统，以对综放末采阶段的回撤通道顶煤进行支护。

其中，多组钢带支护单元与综放末采阶段的工作面停采线平行布置。

进一步的，多组钢带支护单元与综放末采阶段的工作面停采线垂直布置。

优选的，所述钢带结构包括：其一端设有凸出部、其另一端设有凹进部的钢带；其底端固定安装在钢带上且与钢带垂直安置的一个或多个扩展孔套；其中，扩展孔套为前端中心带有穿设孔的筒形孔套。

其中，在综放末采阶段的顶煤上钻设出具有用于安置扩展孔套和锚固工具的复合孔包括：

利用扩展孔钻具在综放末采阶段的顶煤上钻设出用于安置扩展孔套的扩展孔；

扩展孔钻设完毕后，利用常规钻具继续在顶煤上钻设出用于安置锚固工具的常规孔，从而形成扩展孔和常规孔连通的复合孔。

其中，将锚固工具安装在具有扩展孔套的钢带结构上时，将锚固工具前部从扩展孔套前端的穿设孔穿过并与顶煤连接，使锚固工具后部嵌入在扩展孔套内，以通过扩展孔套防止锚固工具后部外露于钢带结构而被破坏。