复采矿井综采面切眼掘进及其支护方法

摘要

本发明为一种复采矿井综采面切眼掘进及其支护方法，为资源整合复采矿井提供了一种切眼掘进工艺。本发明方法掘进的切眼断面形状为矩形，切眼净高2.5m、净宽6.2m；切眼掘进采用二次扩帮成巷掘进工艺，掘进落煤方式全部为手工风镐落煤；首先在进风顺槽先小断面掘进与回风顺槽贯通，然后刷大开采侧煤帮至设计宽度。第一次成巷净高2.5m、净宽4m，采用一梁四柱并配合金属网片等联合支护；二次扩帮净高2.5米、净宽2.2m，采用一梁三柱并配合金属网片等联合支护；最后在切眼两巷口顶板分别打一排锚索进行加强支护。本发明方法采用二次扩帮成巷掘的进新工艺，有效杜绝了冒顶等事故，安全高效地完成了该类矿井工作面切眼的掘进任务。

说明书

技术领域

本发明涉及煤矿开采技术领域，具体是一种复采矿井综采面切眼掘进及其支护方法。

背景技术

目前，很多矿井都属于资源整合矿井，该类矿井一般都是由过去的多个小窑整合而成。在煤层开采时，由于井田内小窑破坏较严重，煤层存在大面积采空区，为典型的复采矿井。在该类矿井的综采面切眼掘进施工中，巷道要穿越采空区，由于巷道顶层的小窑已回采破坏，且煤质松软，根据该类矿井的实际状况，综采面切眼施工已不适用采用传统的掘进工艺，为了保证安全生产，必须进行充分技术论证和调研，确定适合复采矿井综采面切眼掘进的施工工艺。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种针对复采矿井的开采工艺，具体是一种复采矿井综采面切眼掘进及其支护方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种复采矿井综采面切眼掘进及其支护方法，掘进的切眼断面形状为矩形，切眼净高2.5m、净宽6.2m；切眼掘进采用二次扩帮成巷掘进工艺，掘进落煤方式全部为手工风镐落煤，在进风顺槽先小断面掘进与回风顺槽贯通，然后刷大开采侧煤帮至设计宽度，具体步骤为：a）由进风顺槽向回风顺槽进行切眼的第一次成巷，第一次成巷断面形状为矩形，要求第一次成巷净高2.5m、净宽为4m；支护时，顶帮铺设金属网片并由第一支架支撑，第一支架采用长4m的第一工字钢梁，由单体液压柱支撑，一梁四柱支护，第一工字钢梁的两端各支撑两根间距1m的单体液压支柱，在第一工字钢梁和金属网片之间背实有撑木，相邻两第一支架的间距为0.5m；第一次成巷从进风顺槽开始，第一次掘进进尺达2m时安装第一个第一支架，以后每进尺1.5m就安装一个第一支架，以此类推，直至第一次成巷完成；b）从进风顺槽开始，沿第一次成巷方向进行扩帮，净高与第一次成巷净高相同、净宽2.2m，使最终的切眼净宽达6.2m；支护时，顶帮铺设金属网片并由第二支架支撑，第二支架采用长2.8m的第二工字钢梁，由单体液压柱支撑，一梁三柱支护，第二工字钢梁的两端及中间位置各支撑一根单体液压支柱，在第二工字钢梁和金属网片之间背实有撑木；具体支护时，第二支架的第二工字钢梁紧贴第一支架的第一工字钢梁支设，并且第二工字钢梁和第一工字钢梁的搭接长度为0.6m，扩帮从进风顺槽开始，扩帮进尺达2m时安装第一个第二支架，以后每进尺1.5m就安装一个第二支架，以此类推，直至扩帮完成，形成净宽6.2m的切眼；c）完成切眼施工后，在切眼的两个巷口的顶板上分别打一排锚索进行加强支护，每排包括六根长为9m的锚索，相邻两根锚索的间距为1.2m。

进一步地，在切眼第一次成巷时，在和回风顺槽贯通的倒数六个第一支架中，后一个第一支架的梁长度比前一个第一支架的梁长度长20cm，即最后六个第一支架的第一工字钢梁的梁长分别为： 4.0m、4.2 m、4.4 m、4.6 m、4.8 m、5.0m，第一次成巷位于最后六个第一支架的一段其断面净宽逐渐变宽，并与最后六个第一支架的梁长变化相匹。该设计拓宽了第一次掘进的断面口，方便采矿用设备等的搬运、运行。

所述的第一、第二工字钢梁为12^＃工字钢梁，所述的单体液压支柱为DZ-2.8单体液压支柱。

本发明中的各参数是针对资源整合复采矿井地质条件复杂、采空区范围大、顶板破碎等实际情况，经大量反复技术论证、充分调研和大量的理论分析计算而优选出的。

本发明针对资源整合复采矿井复杂的地质特点，对工作面切眼的掘进设计出了采用二次扩帮成巷掘的进新工艺，有效杜绝了冒顶等事故，安全高效地完成了该类矿井工作面切眼的掘进任务。为同类地质条件下，整合矿井综采面穿越小窑破坏区的大断面切眼的掘进，取得了宝贵的经验，摸索出了一套完整的施工工艺，值得推广。

附图说明

图1为本发明方法中第一次成巷断面图。

图2为本发明方法中二次扩帮后切眼断面图。

图3为本发明方法第一次掘进施工及二次扩帮施工示意图。

图中：1-切眼、2-进风顺槽、3-回风顺槽、4-金属网片、5-第一工字钢梁、6-单体液压柱、7-撑木、8-第二工字钢梁、9-锚索。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步描述：

如图1至3所示，一种复采矿井综采面切眼掘进及其支护方法，其特征在于：掘进的切眼1断面形状为矩形，切眼1净高2.5m、净宽6.2m；切眼1掘进采用二次扩帮成巷掘进工艺，掘进落煤方式全部为手工风镐落煤，在进风顺槽2先小断面掘进与回风顺槽3贯通，然后刷大开采侧煤帮至设计宽度，具体步骤为：a）由进风顺槽2向回风顺槽3进行切眼1的第一次成巷，第一次成巷断面形状为矩形，要求第一次成巷净高2.5m、净宽为4m；支护时，顶帮铺设金属网片4并由第一支架支撑，第一支架采用长4m的第一工字钢梁5，由单体液压柱6支撑，一梁四柱支护，第一工字钢梁5的两端各支撑两根间距1m的单体液压支柱6，在第一工字钢梁5和金属网片4之间背实有撑木7，相邻两第一支架的间距为0.5m；第一次成巷从进风顺槽2开始，第一次掘进进尺达2m时安装第一个第一支架，以后每进尺1.5m就安装一个第一支架，以此类推，直至第一次成巷完成；b）从进风顺槽2开始，沿第一次成巷方向进行扩帮，净高2.5m、净宽2.2m，使最终的切眼1净宽达6.2m；支护时，顶帮铺设金属网片4并由第二支架支撑，第二支架采用长2.8m的第二工字钢梁8，由单体液压柱6支撑，一梁三柱支护，第二工字钢梁8的两端及中间位置各支撑一根单体液压支柱6，在第二工字钢梁8和金属网片4之间背实有撑木7；具体支护时，第二支架的第二工字钢梁8紧贴第一支架的第一工字钢梁5支设，并且第二工字钢梁8和第一工字钢梁5的搭接长度为0.6m，扩帮从进风顺槽2开始，扩帮进尺达2m时安装第一个第二支架，以后每进尺1.5m就安装一个第二支架，以此类推，直至扩帮完成，形成净宽6.2m的切眼1；c）完成切眼1施工后，在切眼1的两个巷口的顶板上分别打一排锚索9进行加强支护，每排包括六根长为9m的锚索9，相邻两根锚索9的间距为1.2m。

具体实施时，在切眼1第一次成巷时，在和回风顺槽3贯通的倒数六个第一支架中，后一个第一支架的梁长度比前一个第一支架的梁长度长20cm，即最后六个第一支架的第一工字钢梁5的梁长分别为： 4.0m、4.2 m、4.4 m、4.6 m、4.8 m、5.0m，第一次成巷位于最后六个第一支架的一段其断面净宽逐渐变宽，并与最后六个第一支架的梁长变化相匹。

所述的第一、第二工字钢梁5、8为12^＃工字钢梁，所述的单体液压支柱6为DZ-2.8单体液压支柱。