煤矿沿空留巷巷旁分段承载不等强支护原理及应用

摘要

本发明公开了一种适于煤矿沿空留巷分段承载巷旁支护的支护机理及应用方法。其是在工作面开始开采后，运输巷采用沿空留巷，完整保留下来做为下一工作面的回风巷。根据岩层运动特点，提出分段承载原理，进行巷旁不等强支护。巷旁不等强支护是指巷旁支护材料的承载变形是根据岩层分段运动烈度，为适应不同阶段的运动特点进行不同强度的支护，即不同的岩层运动阶段，巷旁支护材料具有不同的力学性能、承载变形参数与之对应。运输巷巷旁支护分为上下两层充填材料组合支护。实现整个充填组合体既有较大的变形量又有较高的承载强度，达到支护和密封双重效果。本发明的煤矿沿空留巷巷旁分段承载不等强支护原理及应用方法，适用于煤矿井下沿空留巷巷旁支护。

主权项

煤矿沿空留巷巷旁分段承载不等强支护方法，步骤如下：步骤1、在留巷巷道（3）的老顶（1）和直接顶（2）打设预应力锚索（12），以调动深部稳定岩层承载能力，预应力锚索（12）位置在距离上帮（4）0.5m，排距2m；打设角度垂直老顶（1）和直接顶（2），向下偏5º，预应力锚索（12）的承载能力和长度由顶板岩性决定； 步骤2、在距上帮（4）0.5m、1.0m各打两颗单体液压支柱（5）配铰接顶梁（6）支护，单体液压支柱（5）与底板（7）接触牢固；单体液压支柱（5）有足够的初撑力，工作阻力不低于250KN，单体液压支柱（5）活柱有400mm以上可缩量，以便有效地控制顶板的下沉量，单体液压支柱（5）的保留时间一般以28d为宜；具体时间需要经过观测后，确定待顶板稳定后向前翻打；步骤3、在距上帮（4）1.7m补打顶板锚杆（11），防止充填侧顶板冒落，之后回撤单体液压支柱（5）和铰接顶梁（6）； 步骤4、根据岩层运动规律预计，预计第一次采动老顶（10）接触矸石（8）的下沉量和第二次采动老顶（9）接触矸石（8）的下沉量，确定巷旁支护的上层支护（13）的厚度、强度和下层支护（14）的厚度、强度； 步骤5、上层支护（13）和下层支护（14）的宽度一般为与所采煤层厚度相等，具体宽度根据切顶阻力计算决定；步骤6、布置下层充填袋（17），确保下层充填袋（17）铺设到位，保证下层支护（14）充填时下层充填袋（17）能充满所要充填的空间体而不被下层支护（14）压住，确保下层充填袋（17）的顶角能被下层支护（14）充填；步骤7、布置上层充填袋（16），确保上层充填袋（16）铺设到位，保证上层支护（13）充填时上层充填袋（16）能充满所要充填的空间体而不被上层支护（13）压住，确保上层充填袋（16）的顶角能被上层支护（13）充填起来接触顶板（2）；步骤8、为了把上层充填袋（16）和下层充填袋（17）之间要紧密连在一起，保证上层充填袋（16）和下层充填袋（17）充满下层支护（14）和上层支护（13）后之间无空隙、压实紧密，用长塑编网（15）将上层支护（13）和下层支护（14）包围，增强充填体的稳定性和整体强度；步骤9、充填操作：采用充填泵，并严格按照操作说明保证注浆效果。