CN103939135B - 一种综采工作面撤架通道快速施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种综采工作面撤架通道快速施工方法，适用于煤矿坚硬顶板地质条件下综采工作面撤架通道施工中使用。通过对顶板进行弱化，保证液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度时，使坚硬顶板在液压支架顶梁末端断裂；并且当液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度时，停止移架，使液压支架达到初撑力；在液压支架支护作用下，撤架通道承受的矿山压力显著减小，有利于撤架通道围岩控制。采用采煤工作面斜切进刀方式，逐步回采撤架通道的煤体并对顶板进行支护；重复以上步骤，不断向工作面机尾方向延伸最终完成撤架全通道的施工。该方法操作简单，安全可靠，效率高，可显著加快撤架通道施工进度，缩短工作面搬家时间。
Description
技术领域
本发明涉及综采工作面撤架通道快速施工方法，尤其是一种适用于坚硬顶板地质条件下的坚硬顶板综采工作面撤架通道快速施工方法。
背景技术
现代科学技术的飞速发展为我国煤炭行业带来了无限生机，随着煤炭工业技术水平的提高，一大批技术含量高、生产效率高、经济效益好的现代化矿井先后建成投产，大大提升煤炭行业整体生产水平，综合机械化采煤工艺成为煤炭开采主流。
综采工作面的搬家准备工作是一项关系到一个矿能否完成正常的生产接替，能否实现稳产、高产的重要工作。它对于矿井生产的持续稳定健康发展具有十分重要的战略意义，从某种程度上讲，抓好了综采工作面的搬家准备工作，也就为矿井的安全生产创造了良好的条件，奠定了坚实的基础。其中，撤架通道是保证工作面设备顺利撤出的必要条件，而撤架通道的快速施工可促进采掘作业正常衔接。
目前，我国综采工作面撤架通道形成主要有2种方式：第一种方式是预先掘出回撤通道，支架直接进入通道回撤；第二种方式是在支架推到回撤位置时，通过采煤机割煤，并打设锚杆、锚索，形成回撤通道。
预先掘出撤架通道具有提前施工，掘进与支护受外界影响因素较小等优点。但由于在工作面回采过程中，要经受一次超前支承压力的影响，需安装垛式支架加强通道的维护，同时超前支承压力将会使通道在贯通前产生严重变形，造成撤架通道空间不足，影响液压支架回撤效率，撤架空间利用率低；且由于垛式支架的存在，也会影响支架回撤效率；同时预先掘进撤架通道也需要占用额外的通风资源。采用第二种方式形成的撤架通道，具有不受超前支承压力影响，围岩应力较小，不用架设垛式支架，同时可以使用采煤工作面的运输及通风***，以及利用液压支架对顶板进行临时支护，每班可同时施工的人数较多等优点，但也有如下缺点：撤架通道形成前经历过超前支承压力的影响，迎头煤壁范围比较大，对煤壁需采取相应的防片落措施；煤壁片帮严重，且需在液压支架下对顶板打设锚杆(索)控制顶板下沉，影响撤架通道影响施工，并存在不安全隐患。同时，顶板锚杆锚索在支架下进行施工，影响施工。
发明内容
技术问题：本发明的目的是克服已有综采工作面撤架通道施工方法的不足，提供一种方法简单、安全可靠、效率高的坚硬顶板综采工作面撤架通道快速施工方法。
技术方案：本发明的坚硬顶板综采工作面撤架通道快速施工方法，包括如下步骤：
a、采用水力致裂或预裂***法在采煤工作面后方的两个回采巷道内对顶板进行弱化，保证液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度b，使坚硬顶板在液压支架顶梁末端断裂；
b、当液压支架的前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度b时，停止移架，并使液压支架达到初撑力；
c、将刮板输送机与液压支架相连的联接销去除，用单体液压支柱替换刮板输送机与液压支架之间的连接杆，通过单体液压支柱推移刮板输送机；
d、当骑在刮板输送机上的采煤机移动至中部斜切进刀起始点距机头的距离L时，向刮板输送机机头方向，按照采煤工作面中部斜切进刀方法，逐步回采撤架通道内的煤体；每当液压支架前方的空间宽度达到撤架通道设计宽度b时，采用单体液压支柱和大板梁配合支护方式及时对顶板进行支护；
e、随着多次斜切进刀作业循环，不断向工作面机尾方向延伸，回采完毕撤架通道内的所有煤体，并进行撤架通道内的顶板支护，最终完成撤架全通道的施工。
所述的中部斜切进刀起始点距机头的距离L为30～40m，斜切进刀作业循环次数为3～4次。
有益效果：本发明克服了常规采煤工作面撤架通道施工方法的不足，通过对顶板进行弱化，使液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度时，坚硬顶板在液压支架顶梁末端断裂；并且当液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度时，停止移架，并使液压支架达到初撑力；在液压支架支护作用下，撤架通道承受的矿山压力显著减小，有利于撤架通道围岩控制。另一方面，将刮板输送机与液压支架相连的联接销去除，用单体液压支柱替换刮板输送机与液压支架之间的连接杆，通过单体液压支柱推移刮板输送机；按照采煤工作面中部斜切进刀方法，逐步回采撤架通道内的煤体；每当液压支架前方的空间宽度达到撤架通道设计宽度时，就采用单体液压支柱和大板梁配合支护方式及时对顶板进行支护，完成撤架通道快速施工一次支护，克服了常规的撤架通道施工方法中多次施工多次支护的弊端，例如常规撤架通道施工方法中先施工1/3宽度撤架通道，就对顶板进行支护，当施工2/3宽度撤架通道时，再次对顶板进行支护，当施工完成设计宽度撤架通道时，最后对顶板进行支护，多次施工多次支护影响撤架通道施工进度。本发明操作简单，安全可靠，效率高，具有广泛的实用性和推广性。
附图说明
图1是本发明的坚硬顶板综采工作面撤架通道快速施工方法示意图。
图中：1-单体液压支柱，2-大板梁，3-液压支架，4-采煤机，5-刮板输送机，6-采空区，
L-中部斜切进刀起始点距机头的距离，b-撤架通道设计宽度。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述：
如图1所示，本发明的坚硬顶板综采工作面撤架通道快速施工方法，具体步骤如下：
a、采用水力致裂或预裂***法在采煤工作面后方的两个回采巷道内对顶板进行弱化，保证液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度b，使坚硬顶板在液压支架顶梁末端断裂；
b、当液压支架3的前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度b时，停止移架，并使液压支架达到初撑力；
c、将刮板输送机5与液压支架3相连的联接销去除，用单体液压支柱1替换刮板输送机5与液压支架3之间的连接杆，通过单体液压支柱1推移刮板输送机5；
d、当骑在刮板输送机5上的采煤机4移动至中部斜切进刀起始点距机头的距离L为30～40m时，向刮板输送机机头方向，按照采煤工作面中部斜切进刀方法，逐步回采撤架通道内的煤体；每当液压支架3前方的空间宽度达到撤架通道设计宽度b时，采用单体液压支柱1和大板梁2配合支护方式及时对顶板进行支护；
e、随着3～4次斜切进刀作业循环，不断向工作面机尾方向延伸，回采完毕撤架通道内的所有煤体，并进行撤架通道内的顶板支护，最终完成撤架全通道的施工。
实例1、某综采工作面煤层厚度平均2.56m，煤层倾角平均4°，直接顶为石灰岩，平均厚度8.5m，单向抗压强度平均101.6MPa，属坚硬型顶板，工作面倾斜长143.9m，工作面顶板支护采用4个ZT13200-16/30型端头支架和96个ZZ6000-17/32型支架，采煤机截深为0.6m。
撤架通道实施具体步骤如下：
a、综采工作面回采过程中，提前在其前方两顺槽内，向工作面内施工长钻孔，采用定向水力压裂技术对顶板进行弱化，保证液压支架前梁端距停采线的距离达到撤架通道设计宽度2.5m时，使坚硬顶板在液压支架顶梁末端断裂；
b、当液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度2.5m时，停止移架，并使其达到初撑力；
c、将刮板输送机与液压支架相连的联接销去除，用单体液压支柱替换刮板输送机5与液压支架之间的连接杆，通过单体液压支柱推移刮板输送机；
d、骑在刮板输送机5上的采煤机4空刀移动至距工作面机头的距离L为30m～40m时，用注液枪对距工作面机头30m～40m范围内的单体液压支柱1依次注液，推移刮板输送机，同时按照采煤工作面中部斜切进刀方法，逐步回采撤架通道内的煤体，完成4次斜切进刀回采作业循环后，当液压支架前方的空间宽度达到撤架通道设计宽度2.5m时，采用单体液压支柱和大板梁配合支护方式及时对顶板进行支护；
e、重复以上步骤，不断向工作面机尾方向延伸，直至回采完毕撤架通道内的所有煤体，并进行撤架通道内的顶板支护，最终完成撤架全通道的施工。
Claims (2)
1.一种综采工作面撤架通道快速施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、综采工作面回采过程中，提前在其前方两顺槽内，向工作面内施工长钻孔，采用水力致裂或预裂***法在采煤工作面后方的两个回采巷道内对顶板进行弱化，保证液压支架前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度b，使坚硬顶板在液压支架顶梁末端断裂；
b、当液压支架（3）的前探梁端部距停采线的距离达到撤架通道设计宽度b时，停止移架，并使液压支架达到初撑力；
c、将刮板输送机（5）与液压支架（3）相连的联接销去除，用单体液压支柱（1）替换刮板输送机（5）与液压支架（3）之间的连接杆，通过单体液压支柱（1）推移刮板输送机（5）；
d、当骑在刮板输送机（5）上的采煤机（4）移动至中部斜切进刀起始点距机头的距离L为30~40m时，向刮板输送机机头方向，用注液枪对距工作面机头30m~40m范围内的单体液压支柱（1）依次注液，推移刮板输送机，按照采煤工作面中部斜切进刀方法，逐步回采撤架通道内的煤体；每当液压支架（3）前方的空间宽度达到撤架通道设计宽度b时，采用单体液压支柱（1）和大板梁（2）配合支护方式及时对顶板进行支护；
e、随着多次斜切进刀作业循环，不断向工作面机尾方向延伸，回采完毕撤架通道内的所有煤体，并进行撤架通道内的顶板支护，最终完成撤架全通道的施工。
2.根据权利要求1所述的综采工作面撤架通道快速施工方法，其特征在于：所述多次斜切进刀作业循环的次数为3~4次。
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