CN104847387A - 巷帮固结留巷的施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种巷帮固结留巷的施工方法，属于采煤施工工艺技术领域。施工成本低、操作程序简单，能有效的将上一个工作面的运输巷，快速的改造保留成下一个工作面回风巷的巷帮固结留巷的施工方法。所述施工方法包括以下步骤，在开采工作面做好下端头；分别在做好下端头的巷道的顶板和底板上，沿工作面走向各补打一排支撑锚杆，并以金属网、钢丝绳以及钢筋托架为主通过所述的支撑锚杆在巷道上帮的所述顶板与所述底板之间编制软性阻挡网架；然后再在紧靠顶板一侧的支撑锚杆外侧沿走向再打两排液压单体支柱进行；最后待冒落的破碎矸石充填满充填空间并基本稳定后进行固结灌浆，形成巷帮固结结构体等步骤。

Description

巷帮固结留巷的施工方法

技术领域

本发明涉及一种施工方法，尤其是涉及一种巷帮固结留巷的施工方法，属于采煤施工工艺技术领域。

背景技术

在大倾角煤层的开采过程中，沿着煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为多个水平；在水平范围内，沿煤层走向划分为若干个采区；在采区沿倾斜方向将煤层划分为多个区段，每个区段形成2个开采工作面即两翼，为保证对每个工作面的煤层进行安全有效开采，且满足通风、行人、运料、运煤、排水需要，工作面必须布置两巷即回风巷和运输巷以及开切眼。根据巷道的位置和功能，将工作面主要用于回风、运料的巷道统称为回风巷即上顺槽，将进凤和运出煤炭的巷道统称为运输巷即下顺槽。但是，在同一煤层上下区段两个工作面开采，必须布置以上所述的四条巷道，即每个工作面需要布置上下各一条共计两条巷道方可开采，并保留合理的区段保护煤柱，这样，即浪费煤炭资源、又增加巷道掘进工程量。于是如何将上一个工作面回采后的运输巷通过留巷技术保留下来，做为下一个工作面的回风巷就成为了煤矿开采中的一个技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种施工成本低、操作程序简单，能有效的将上一个工作面的运输巷，快速的改造保留成下一个工作面回风巷的巷帮固结留巷的施工方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种巷帮固结留巷的施工方法，包括以下步骤，

a做下端头，根据煤层开采进度和开采步距，在开采工作面做好下端头；

b预制软连接，分别在运输巷上帮的顶板和底板上，距离巷道上帮不超过1m的位置，沿工作面走向各补打一排伸入所述顶板和所述底板内的长度不小于1.5m的支撑锚杆，并添加金属网和钢筋托架，使所述金属网通过所述的支撑锚杆和所述的钢筋托架固定在所述运输巷的顶板上；

c编制软连接，在工作面推进后下端头回柱放顶前，先通过所述的支撑锚杆在所述运输巷的上帮采用钢丝绳编制相互交叉的双W型软支撑架，然后将顶板上的金属网放下压在底板的支撑锚杆上，形成软性阻挡网架，再沿走向在紧靠顶板一侧的所述支撑锚杆的外侧布置两排液压单体支柱；

d固结灌浆，待冒落的破碎矸石充填满填充空间并基本稳定后，进行固结灌浆形成巷帮固结结构体；

以此类推，结合开采进度和开采步距，沿开采工作面走向，按步距重复上述步骤，直到形成整条巷道上帮的固结结构体，这样便完成了一条巷帮固结留巷的施工工作。

本发明的有益效果是：通过采用本申请所述的上述方法，即先在开采工作面做好下端头，然后再在运输巷的顶板和底板上沿工作面走向各补打一排支撑锚杆，并通过所述的支撑锚杆和钢筋托架固定金属网，接着在工作面推进后下端头回柱放顶前，以所述的支撑锚杆为基础采用钢丝绳编制相互交叉的双W型软支撑架，然后将顶板上的金属网放下压在底板的支撑锚杆上，形成软性阻挡网架，并在所述的充填基本稳定后进行固结灌浆，形成巷帮固结结构体，如此反复进行，即可将上一个工作面的运输巷快速、简单的改造成下一个工作面的回风巷。由于整个改造过程中，只需要在顶底、底板上补打支撑锚杆，并编制软性阻挡网架并固结灌浆等几个步骤，从而使本申请所述的施工方法不仅施工成本低廉，而且操作也十分简单，适应性也相当强，适应广泛的推广应用。

进一步的是，所述的下端头在工作面回采前做，并在做所述的下端头时，先对所述的下端头进行加强支护，具体操作如下，

沿走向，在长度不小于4m的端头内按0.7m×1m的间距和排距用液压单体支柱打好临时支护，并在靠近工作面溜子的端头上帮打两根相邻的密集支护，防止溜子中煤矸滚落进端头；而当底板为松软的煤体时，用铁丝网将底板上的支撑锚杆与底板上补打的支撑锚杆连接起来，保护下出口底板的三角留底煤。

上述方案的优选方式是，步骤b中，补打的支撑锚杆之间的间距不超过1.2m，距巷道上帮的距离为0.9m，补打的位置与巷道内原有的支护锚杆打在同一排上，并将巷道保留的钢筋托架压住；而且补打的底板上的支撑锚杆均打在顶板上的两根支撑锚杆的中间位置。

进一步的是，步骤c中，采用钢丝绳在顶板和底板上的支撑锚杆之间编制相互交叉的双W型软支撑架时，钩在所述支撑锚杆端头的所述钢丝绳，采用元宝卡子分别卡固在所述顶板和所述底板上的支撑锚杆上，以确保钢丝绳不会从所述的支撑锚杆上脱落或滑动。

上述方案的优选方式是，在软性阻挡网架编制完成后，破碎矸石冒落前，在软性阻挡网架内侧再打设木点柱和留巷的液压单体支柱，打设的具体要求如下，

木点柱与留巷的液压单体支柱同时打设，并打成一排，相邻两根留巷的液压单体支柱的打设间距保持不变，每隔两根所述留巷的液压单体支柱增打一根所述的木点柱。

进一步的是，沿走向，在紧靠顶板支撑锚杆外侧打液压单体支柱时，打设的所述液压单体支柱之间的间距在0.3～0.5m之间，并且对每一根所述液压单体支柱在打设时进行穿柱鞋操作，所述柱鞋的规格为0.2×0.3×0.15m。

上述方案的优选方式是，在软性阻挡网架编制完成后，破碎矸石冒落前，先在金属网外侧采用液压单体支柱进行加强支护，防止滚落矸石冲断软性阻挡网架或形成网兜。

进一步的是，步骤d中，在进行固结灌浆时，是通过事先预埋在距离顶板1～1.5m范围内的一排灌浆管进行的，所述的灌浆管为直径不超为2英寸的钢管，在所述钢管的外端头上设置有与灌浆输送管接头相适配的连接螺纹。

进一步的是，进行固结灌浆时，采用的浆液为水泥+粉煤灰浆液，并在灌浆前，要先采用喷浆方式封闭留巷巷道的上帮，而在灌浆时要控制好灌浆时间，具体操作为，根据浆液流动速度，当浆液从底板或上部流出时即停止该灌浆管灌浆，改为下一个灌浆管灌浆，并在24小时后再重新灌浆一次。

进一步的是，灌浆结束留巷巷道保持稳定后，再采取喷射混凝土方式封闭、加固，将充填空间上部靠近巷道顶板留下的三角区空间填实，并与顶板接实。

附图说明

图1为本发明巷帮固结留巷的施工方法涉及到的软性阻挡支护网架在巷道上帮的布置示意图；

图2为图1的A-A剖视图。

图中标记为：顶板1、底板2、支撑锚杆3、金属网4、钢丝绳5、钢筋托架6、软性阻挡网架7、液压单体支柱8、木点柱9、柱鞋10。

具体实施方式

如图1、图2所示是本发明提供的一种施工成本低、操作程序简单，能有效的将上一个工作面的运输巷，快速的改造保留成下一个工作面回风巷的巷帮固结留巷的施工方法。所述施工方法包括以下步骤，

a做下端头，根据煤层开采进度和开采步距，在开采工作面做好下端头；

b预制软连接，分别在运输巷上帮的顶板1和底板2上，距离巷道上帮不超过1m的位置，沿工作面走向各补打一排伸入所述顶板1和所述底板2内的长度不小于1.5m的支撑锚杆3，并添加金属网4和钢筋托架6，使所述金属网4通过所述的支撑锚杆3和所述的钢筋托架6固定在所述运输巷的顶板2上；

c编制软连接，在工作面推进后下端头回柱放顶前，先通过所述的支撑锚杆3在所述运输巷的上帮采用钢丝绳5编制相互交叉的双W型软支撑架，然后将顶板2上的金属网4放下压在底板1的支撑锚杆3上，形成软性阻挡网架7，再沿走向在紧靠顶板2一侧的所述支撑锚杆3的外侧布置两排液压单体支柱8；

d固结灌浆，待冒落的破碎矸石充填满填充空间并基本稳定后，进行固结灌浆形成巷帮固结结构体；

以此类推，结合开采进度和开采步距，沿开采工作面走向，按步距重复上述步骤，直到形成整条巷道上帮的固结结构体，这样便完成了一条巷帮固结留巷的施工工作。

通过采用本申请所述的上述方法，即先在开采工作面做好下端头，然后再在运输巷的顶板1和底板2上沿工作面走向各补打一排支撑锚杆3，并通过所述的支撑锚杆3和钢筋托架6固定金属网4，接着在工作面推进后下端头回柱放顶前，以所述的支撑锚杆3为基础采用钢丝绳7编制相互交叉的双W型软支撑架，然后将顶板1上的金属网4放下压在底板2的支撑锚杆3上，形成软性阻挡网架7，并在所述的充填基本稳定后进行固结灌浆，形成巷帮固结结构体，如此反复进行，即可将上一个工作面的运输巷快速、简单的改造成下一个工作面的回风巷。由于整个改造过程中，只需要在顶底1、底板2上补打支撑锚杆3，并编制软性阻挡网架7并固结灌浆等几个步骤，从而使本申请所述的施工方法不仅施工成本低廉，而且操作也十分简单，适应性也相当强，适应广泛的推广应用。

上述实施方式中，为了保证固结灌浆留巷操作的安全进行，所述的下端头在工作面回采前做，并在做所述的下端头时，先对所述的下端头进行加强支护，具体操作如下，

沿走向，在长度不小于4m的端头内按0.7m×1m的间距和排距用液压单体支柱8打好临时支护，并在靠近工作面溜子的端头上帮打两根相邻的密集支护，防止溜子中煤矸滚落进端头；而当底板2为松软的煤体时，用铁丝网4将底板2上的支撑锚杆3与底板上补打的支撑锚3杆连接起来，保护下出口底板2的三角留底煤；在软性阻挡网架7编制完成后，破碎矸石冒落前，在软性阻挡网架7内侧再打设木点柱9和留巷的液压单体支柱8，打设的具体要求如下，木点柱9与留巷的液压单体支柱8同时打设，并打成一排，相邻两根留巷的液压单体支柱8的打设间距保持不变，每隔两根所述留巷的液压单体支柱8增打一根所述的木点柱9；沿走向，在紧靠顶板支撑锚杆外侧打液压单体支柱8时，打设的所述液压单体支柱8之间的间距在0.3～0.5m之间，并且对每一根所述液压单体支柱8在打设时进行穿柱鞋10操作，所述柱鞋10的规格为0.2×0.3×0.15m。

进一步的，为了保证编制的软性阻挡网架7能有效的阻挡冒落下来的破碎矸石，步骤b中，补打的支撑锚杆3之间的间距不超过1.2m，距巷道上帮的距离为0.9m，补打的位置与巷道内原有的支护锚杆3打在同一排上，并将巷道保留的钢筋托架6压住；而且补打的底板2上的支撑锚杆3均打在顶板1上的两根支撑锚杆3的中间位置；步骤c中，采用钢丝绳5在顶板1和底板2上的支撑锚杆3之间编制相互交叉的双W型软支撑架时，钩在所述支撑锚杆3端头的所述钢丝绳5，采用元宝卡子分别卡固在所述顶板1和所述底板2上的支撑锚杆3上，以确保钢丝绳5不会从所述的支撑锚杆3上脱落或滑动。

而步骤d中，在进行固结灌浆时，是通过事先预埋在距离顶板1～1.5m范围内的一排灌浆管进行的，所述的灌浆管为直径不超为2英寸的钢管，在所述钢管的外端头上设置有与灌浆输送管接头相适配的连接螺纹；而为了既保证固结灌浆体的强度，同时，又降低生产成本、方便固结灌浆操作，进行固结灌浆时，采用的浆液为水泥-粉煤灰浆液，并在灌浆前，要先采用喷浆方式封闭留巷巷道的上帮，而在灌浆时要控制好灌浆时间，具体操作为，根据浆液流动速度，当浆液从底板或上部流出时即停止该灌浆管灌浆，改为下一个灌浆管灌浆，并在24小时后再重新灌浆一次。并在灌浆结束留巷巷道保持稳定后，再采取喷射混凝土方式封闭、加固，将充填空间上部靠近巷道顶板留下的三角区空间填实，并与顶板接实，以保证改造的回风巷在下一个工作面中使用时不至于出现大量的漏风。

综上所述，采用本申请所述的巷帮固结留巷施工方法完成的改造巷道具有以下成果：

1提高资源回收率，采用沿空留巷技术，可以真正实现无煤柱开采，因而可大幅度提高采区回收率，根据目前工作面布置，采用沿空留巷可以使采区回收率提高10％，提高资源增加值。

2实施沿空留巷，形成Y型通风，对于高瓦斯工作面来说可以改善通风环境，提高工作面日产量。

3实施沿空留巷准备一个回采工作面可以少掘一条回采巷道，降低百万吨巷道掘进率，减少掘进施工队伍，节约人工费用。

4实施沿空留巷，可以实现往复式开采，从根本上消除孤岛工作面，节约工作面搬家费用。

5能增加工作面15m的倾斜长度，有利于综采工作面发挥能力，为高产高效创造条件。

6节约大量的材料资金，在缓解接续多出煤炭的同时，由于减少回采巷道的掘进，还为公司节约设备租赁费用，节约坑木、锚杆等支护材料费用。

总之，实施沿空留巷，可缓解生产接续紧张的局面，减少掘进施工队伍，为煤矿减人提效提供可靠途径，不仅提高资源回收率，为节约煤炭资源提供技术保障。

Claims (10)

1.一种巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：包括以下步骤，

a)做下端头，根据煤层开采进度和开采步距，在开采工作面做好下端头；

b)预制软连接，分别在运输巷上帮的顶板(1)和底板(2)上，距离巷道上帮不超过1m的位置，沿工作面走向各补打一排伸入所述顶板(1)和所述底板(2)内的长度不小于1.5m的支撑锚杆(3)，并添加金属网(4)和钢筋托架(6)，使所述金属网(4)通过所述的支撑锚杆(3)和所述的钢筋托架(6)固定在所述运输巷的顶板(2)上；

c)编制软连接，在工作面推进后下端头回柱放顶前，先通过所述的支撑锚杆(3)在所述运输巷的上帮采用钢丝绳(5)编制相互交叉的双W型软支撑架，然后将顶板(2)上的金属网(4)放下压在底板(1)的支撑锚杆(3)上，形成软性阻挡网架(7)，再沿走向在紧靠顶板(2)一侧的所述支撑锚杆(3)的外侧布置两排液压单体支柱(8)；

d)固结灌浆，待冒落的破碎矸石充填满填充空间并基本稳定后，进行固结灌浆形成巷帮固结结构体；

以此类推，结合开采进度和开采步距，沿开采工作面走向，按步距重复上述步骤，直到形成整条巷道上帮的固结结构体，这样便完成了一条巷帮固结留巷的施工工作。

2.根据权利要求1所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：所述的下端头在工作面回采前做，并在做所述的下端头时，先对所述的下端头进行加强支护，具体操作如下，

沿走向，在长度不小于4m的端头内按0.7m×1m的间距和排距用液压单体支柱(8)打好临时支护，并在靠近工作面溜子的端头上帮打两根相邻的密集支护，防止溜子中煤矸滚落进端头；而当底板(2)为松软的煤体时，用铁丝网(4)将底板(2)上的支撑锚杆(3)与底板上补打的支撑锚(3)杆连接起来，保护下出口底板(2)的三角留底煤。

3.根据权利要求1所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：步骤b中，补打的支撑锚杆(3)之间的间距不超过1.2m，距巷道上帮的距离为0.9m，补打的位置与巷道内原有的支护锚杆(3)打在同一排上，并将巷道保留的钢筋托架(6)压住；而且补打的底板(2)上的支撑锚杆(3)均打在顶板(1)上的两根支撑锚杆(3)的中间位置。

4.根据权利要求1所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：步骤c中，采用钢丝绳(5)在顶板(1)和底板(2)上的支撑锚杆(3)之间编制相互交叉的双W型软支撑架时，钩在所述支撑锚杆(3)端头的所述钢丝绳(5)，采用元宝卡子分别卡固在所述顶板(1)和所述底板(2)上的支撑锚杆(3)上，以确保钢丝绳(5)不会从所述的支撑锚杆(3)上脱落或滑动。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：在软性阻挡网架(7)编制完成后，破碎矸石冒落前，在软性阻挡网架(7)内侧再打设木点柱(9)和留巷的液压单体支柱(8)，打设的具体要求如下，

木点柱(9)与留巷的液压单体支柱(8)同时打设，并打成一排，相邻两根留巷的液压单体支柱(8)的打设间距保持不变，每隔两根所述留巷的液压单体支柱(8)增打一根所述的木点柱(9)。

6.根据权利要求5所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：沿走向，在紧靠顶板支撑锚杆外侧打液压单体支柱(8)时，打设的所述液压单体支柱(8)之间的间距在0.3～0.5m之间，并且对每一根所述液压单体支柱(8)在打设时进行穿柱鞋(10)操作，所述柱鞋(10)的规格为0.2×0.3×0.15m。

7.根据权利要求1所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：在软性阻挡网架(7)编制完成后，破碎矸石冒落前，先在金属网(4)外侧采用液压单体支柱(8)进行加强支护，防止滚落矸石冲断软性阻挡网架(7)或形成网兜。

8.根据权利要求1所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：步骤d中，在进行固结灌浆时，是通过事先预埋在距离顶板1～1.5m范围内的一排灌浆管进行的，所述的灌浆管为直径不超为2英寸的钢管，在所述钢管的外端头上设置有与灌浆输送管接头相适配的连接螺纹。

9.根据权利要求8所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：进行固结灌浆时，采用的浆液为水泥-粉煤灰浆液，并在灌浆前，要先采用喷浆方式封闭留巷巷道的上帮，而在灌浆时要控制好灌浆时间，具体操作为，根据浆液流动速度，当浆液从底板或上部流出时即停止该灌浆管灌浆，改为下一个灌浆管灌浆，并在24小时后再重新灌浆一次。

10.根据权利要求9所述的巷帮固结留巷的施工方法，其特征在于：灌浆结束留巷巷道保持稳定后，再采取喷射混凝土方式封闭、加固，将充填空间上部靠近巷道顶板留下的三角区空间填实，并与顶板接实。