专利名称：一种煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护方法
技术领域：
本发明涉及一种煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护方法，尤其适用极薄层间距下位煤层掘进工作面通过上覆煤柱与采空区交界处时的巷道顶板支护，也可应用于掘进 工作面过断层、过无碳柱时的巷道顶板支护。
背景技术：
随着回采工作面的推进，直接顶、基本顶相继垮落。在回采工作面中部，垮落的矸 石经过一段时间后能够重新压实胶结；但在工作面两端，由于受区段煤柱或矿界煤柱的支 撑影响，垮落的矸石上覆压力较小，不能够重新压实胶结，空隙较大。在小于1. 5m极近距离 煤层群开采时，由于煤柱与采空区过渡段下方的巷道顶板受动压影响较破碎，其节理裂隙 与上覆采空区沟通，并且采空内往往存在积水，下位煤层巷道顶板被积水浸泡，强度大大降 低，顶板随掘随冒，巷道支护困难。另外，在此过渡段的采空区内顶板跨落后胶结不实，空隙 较大，传统树脂锚固锚杆由于锚固剂在空隙大的采空区内容易偏倒，且无着力点，不能有效 支护。因此，下位煤层巷道的顶板支护极为关键。以前对于这种情况通常采取架棚支护，但 架棚支护属于被动支护，对顶板的主动力较小，只有在顶板下沉后才能承载。并且在煤柱与 采空区交界处的下方，受淋水影响，架棚支护也往往出现漏顶。
发明内容
技术问题本发明的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种方法简单、易操 作、支护效果好的用于煤柱与采空区过渡段下方的巷道顶板支护技术。技术方案本发明的煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护方法，包括如下步 骤
a.首先向煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板底部平行于巷道轴线方向间隔施工深度 为3000mm的钻孔，钻孔的间距为150 200mm ；
b.用与钻孔直径和深度相匹配的圆钢管插入施工好的钻孔内，并通过楔块将圆钢管楔 紧，形成超前临时支护；
c.在超前临时支护作用下，在巷道内向前掘进一个进尺；
d.对掘进出的巷道顶板铺设金属网，以排距的形式，先用一条间隔布有孔径并与水力 膨胀锚杆直径相配合的钢带托住金属网，并通过单体液压支柱将钢带顶住；
e.依次从钢带的孔口向巷道顶板打眼钻孔，钻孔的孔深与水力膨胀锚杆长度相匹配；
f.依次将水力膨胀锚杆装入钻孔内，并通过水力膨胀锚杆的托盘使钢带贴紧顶板；
g.利用注液连接器逐个向水力膨胀锚杆内注入压力为20 22MPa水，注液时间不少 于 2min ；
h.进行下一个进尺的掘进，重复上述步骤d、e、f、g，进行下一排距的水力膨胀锚杆(2) 的安装；
j.巷道每向前掘进2. 0 2. Im后，在巷道顶板底部平行于巷道轴线方向施工续接圆钢管(1)的钻孔，安装续接圆钢管(1)，并将其楔紧；
k.周而复始，直至完成煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护； 所述钢带与钢带之间的排距为500 700mm。有益效果本发明提供了一种全新的用于煤柱与采空区过渡段下方的巷道顶板支 护技术。在小于1. 5m极近距离煤层群开采时，由于煤柱与采空区过渡段下方的巷道顶板受 动压影响较破碎，并且采空内往往存在积水，顶板随掘随冒，巷道支护困难，本发明利用插 圆钢管法解决了这一难题。另外在此过渡段上覆采空区内顶板跨落后胶结不实，空隙较大， 传统树脂锚固锚杆由于锚固剂在空隙大的采空区内容易偏倒，且无着力点，不能有效支护。 本发明利用水力膨胀锚杆解决了这一技术难题。本发明不仅适用极薄层间距下位煤层掘进 工作面通过上覆煤柱与采空区交界处时的巷道顶板支护，也适用于掘进工作面过断层、过 无碳柱时的巷道顶板支护。其方法简单、操作方便、支护效果好，具有广泛的实用性。
图1是本发明的沿巷道轴向的顶板支护示意图。图2是本发明的巷道顶板支护平面示意图。图3是图1的A-A剖面示意图。图中1-圆钢管，2-水力膨胀锚杆，3-巷道底板，4-钢带。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述
图1所示，本发明在巷道底板3上方的顶板打眼钻孔，插圆钢管1，然后铺设金属网，架 设钢带4，在此基础上向顶板煤岩体内加设水力膨胀锚杆2支护，完成煤柱与采空区过渡段 下方的巷道顶板支护。具体步骤如下
a.首先用直径为32mm的钻头配合风煤钻向煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板底部平 行于巷道轴线方向施工一排3000mm长的钻孔，钻孔的间距为150 200mm ；
b.将直径1吋、长3000mm的圆钢管1插入钻孔内，并将其楔紧，形成超前临时支护；
c.在超前临时支护作用下，在巷道内向前掘进一个进尺600mm；
d.对掘出的巷道顶板铺设双层菱形金属网，用一条孔径为40mmX 60mm、孔间距为 750mm的W钢带托住金属网，再通过单体液压支柱将W钢带顶住，使其贴紧顶板；
e.用直径为40mm的钻头配合钻机依次从该排W钢带的孔口向巷道顶板打眼钻孔，孔 深为 2500mm ；
f.依次将直径30mm长2500mm的水力膨胀锚杆2装入各个钻孔内，并用液压千斤顶通 过水力膨胀锚杆2的托盘使W钢带贴紧顶板；
g.通过注液连接器逐个向水力膨胀锚杆2内注入压力为20 22MPa的高压水，每个 水力膨胀锚杆的注液时间不少于2min ；
h.完成一排水力膨胀锚杆2安装之后，进行下一个进尺的掘进；
i.重复上述步骤d、e、 f、g，进行下一排水力膨胀锚杆2的安装，钢带4与钢带4之间 的排距为500 700mm ；
j.每当巷道向前掘进2. (Γ2. Im后，在迎头巷道顶板底部平行于巷道轴线方向施工钻孔，续插圆钢管，并将其楔紧，然后进行下一个进尺的掘进，下一排水力膨胀锚杆的安装，周 而复始，直至完成煤柱与采空区过渡段下方的巷道顶板支护。
权利要求
1. 一种煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护方法，其特征在于包括如下步骤a.首先向煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板底部平行于巷道轴线方向间隔施工深度 为3000mm的钻孔，钻孔的间距为150 200mm ；b.用与钻孔直径和深度相匹配的圆钢管(1)插入施工好的钻孔内，并通过楔块将圆钢 管(1)楔紧，形成超前临时支护；c.在超前临时支护作用下，在巷道内向前掘进一个进尺；d.对掘进出的巷道顶板铺设金属网，以排距的形式，先用一条布有孔径与水力膨胀锚 杆(2)直径相配合的钢带(4)托住金属网，并通过单体液压支柱将钢带(4)顶住；e.依次从钢带(4)的孔口向巷道顶板打眼钻孔，钻孔的孔深与水力膨胀锚杆(2)长度 相匹配；f.依次将水力膨胀锚杆(2)装入钻孔内，并通过水力膨胀锚杆(2)的托盘使钢带贴紧 顶板；g.利用注液连接器逐个向水力膨胀锚杆(2)内注入压力为20 22MPa水，注液时间 不少于2min ；h.进行下一个进尺的掘进，重复上述步骤d、e、f、g，进行下一排距的水力膨胀锚杆(2) 的安装；j.巷道每向前掘进2. 0 2. Im后，在巷道顶板底部平行于巷道轴线方向施工续接圆 钢管(1)的钻孔，安装续接圆钢管(1)，并将其楔紧；k.周而复始，直至完成煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护；根据权利要求1所述的煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护方法，其特征在于所 述钢带与钢带之间的排距为500 700mm。
全文摘要
一种煤柱与采空区过渡段下方巷道顶板支护方法，首先向迎头巷道顶板底部平行于巷道轴线方向施工钻孔，用圆钢管插入钻孔内，并将其楔紧，形成超前临时支护；向前掘进一个进尺，铺设金属网及钢带，使钢带贴紧顶板，并通过钢带的孔口向巷道顶板打孔，依次将水力膨胀锚杆装入钻孔内，然后逐个向水力膨胀锚杆内注入高压水，每当巷道向前掘进一定距离后，在迎头巷道顶板底部平行于巷道轴线方向施工钻孔，续插圆钢管，周而复始，直至完成煤柱与采空区过渡段下方的巷道顶板支护。尤其适用极薄层间距下位煤层掘进工作面通过上覆煤柱与采空区交界处时的巷道顶板支护，也适用于掘进工作面过断层、过无碳柱时的巷道顶板支护。方法简单、易操作、支护效果好。
文档编号E21D19/06GK102135005SQ20111005795
公开日2011年7月27日 申请日期2011年3月11日 优先权日2011年3月11日
发明者冯伟, 徐营, 柏建彪, 王元明, 王襄禹 申请人:中国矿业大学