[发明专利]一种异形巷道超前支护方法及超前液压支架

说明书

本发明公开的一种异形巷道超前支护方法及超前液压支架，属于巷道支护领域。异形巷道超前支护方法，在运输巷道和回风巷道的异形巷道超前支护中，采用超前液压支架，辅助以单体液压支柱，其中基于异形巷道特殊工况在普通液压支架基础上增设了可伸缩的前伸梁及配套结构、可自由转动的护壁板及配套结构、单一顶梁扩展为双顶梁结构，设计了适用于异形巷道支护的超前液压支架。本发明为异形巷道支护提供一种新的方法，对各类型异形巷道有很强的适应性，大幅提高异形巷道整体支护强度和稳定性，减轻了工人的劳动强度，为煤矿安全生产提供了更可靠的保障。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，尤其涉及一种异形巷道超前支护方法及超前液压支架。

背景技术

随着我国采矿和支护技术的高速发展，东部矿区逐渐向深部开采发展，而随着采深的增加，冲击地压发生的次数与强度均大幅升高，容易导致巷道受压变形，形成一些不规则的巷道断面，除此之外，煤层本身也存在一定倾角，受煤层倾角影响巷道设计为不规则的形状，面对这些特殊的异形巷道，单一支护手段的支护效果无法达到预期，存在一定的安全风险。目前已有的超前支护支架大多顶梁狭长但整体支护面积小，且采用单独支护方式，不能很好的适应巷道顶板的局部起伏、鼓包等情况，会导致被支护巷道顶板局部受力较大，对巷道顶板造成一定的破坏，影响巷道顶板的管理。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足之处，提供一种灵活多变，应用范围广，能够在异形巷道超前段起到很好支承作用的异形巷道超前支护方法及超前液压支架。

技术方案：为实现上述目的，本发明包括异形巷道超前支护方法及超前液压支架。

所述异形巷道超前支护方法采用超前液压支架，辅以单体液压支柱进行临时支护，随着工作面的推进而推进，始终保持对异形巷道的超前支护；异形巷道前40m采用超前液压支架进行支护，后面部分采用单一液压支柱；

面对异形巷道顶板高低起伏多变的工况，超前液压支架通过伸缩套和立柱准确调节顶梁角度实现接顶；利用护壁板千斤顶调节护壁板的转动角度达到接顶位置，分散巷道上覆岩层施加的压力，使超前液压支架均匀承受巷道顶板的载荷，同时能够保护巷道两帮煤壁，降低巷道两帮变形量；当超前液压支架需要前移时，通过移架千斤顶、抬底千斤顶、调底千斤顶、连接头实现人工操作、自动前移，保证超前液压支架能够准确到达指定位置。

一种异形巷道超前支护方法，具体步骤如下：

步骤一，根据回采巷道超前支撑压力分布规律以及工程地质条件，确定超前支护段总距离L；

步骤二，运输巷道和回风巷道超前段前40m采用超前液压支架进行支护，每两架一组，共布置三组，总长度为40m；

同组两架超前液压支架首尾相连，沿巷道走向水平布置，在端头支架末端放置首组超前液压支架，通过移架千斤顶连接超前液压支架和工作面端头支架，确定首组超前液压支架布置位置后，通过操作超前液压支架立柱升降阀使其顶梁与巷道顶板充分接触，根据巷道宽度调节前伸梁长度，同时控制护壁板升起角度支承巷道顶板，完成固定后操作同组另一超前液压支架完成上述操作，依次合理布置剩余两组超前液压支架，两组之间紧密衔接，不能留出太大的空隙；超前液压支架控制及操作系统为手动液压先导控制。

步骤三，在超前液压支架支护范围之外，采用单体液压支柱布置长度为L-40m的单体液压支柱超前支护段；

单体液压支柱的支护过程分为升柱、初撑以及承载稳压三过程，利用注液枪将泵站高压液注入单体液压支柱内腔，使支柱逐渐升高直到支柱顶盖撑住铰接顶梁并贴紧工作面顶板，液压支柱达到承载状态；随着液压支柱上覆载荷逐渐增大，内腔高压液溢出，支柱有所下降，达到承载稳压状态。

所述超前液压支架包括金属结构件和液压系统两部分，且呈左右对称分布。

所述金属结构件包括顶梁(1)、底座(2)、铰接梁(3)、伸缩套(4)、前伸梁(5)、护壁板(6)和配重板(7)；