[發明專利]一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進系統

在審

• 申請號: 201610217867.1
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN106812532A
• 公開（公告）日: 2017-06-09
• 發明（設計）人: 艾德春;謝小平;劉建剛;李健;岳虎
• 申請（專利權）人: 六盤水師范學院
• 主分類號: E21D9/10
• 分類號: E21D9/10;E21D11/00;E21D15/44;E21F7/00
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• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種煤層巷道快速掘進技術領域，具體是一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進系統。

背景技術

煤與瓦斯突出是煤礦井下一種特殊的動力現象，是煤礦危害較大的災害之一，長期以來，我國煤礦企業的瓦斯爆炸、煤與瓦斯突出災害事故頻頻發生，對煤礦企業和職工的生命財產造成了巨大損失。據統計，我國國有重點煤礦高瓦斯及突出礦井所占比重為45.97％，由于瓦斯事故死亡的人數占總死亡人數的32.03％，其中煤與瓦斯突出事故占60％以上發生在掘進工作面。隨著我國經濟發展方式的轉變，我國煤礦行業實現安全高效迫在眉睫，安全高效實現的重要手段之一就是工作面推進速度快，必須以巷道快速掘進為保障。但是，在高瓦斯突出煤層中進行巷道掘進，瓦斯涌出量大，煤與瓦斯突出危險性大，嚴重影響了礦井實現安全高效的步伐。

針對高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道掘進速度慢和突出危險性大等問題，無法開采保護層時，常規的瓦斯抽采方法存在單孔瓦斯抽采有效范圍小，抽采率低，無法有效解決煤層巷道掘進過程中瓦斯大量涌出的危害，加之采用切頂預裂爆破沿空成巷技術，使得薄煤層半煤巖切頂巷道掘進和支護工序復雜且緩慢，常規的掘進和支護方法無法滿足礦井安全高效開采的需求。

發明內容

技術問題：本發明將提供一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進系統，此系統通過穿層鉆孔預抽煤層群瓦斯，取消了掘前迎頭預抽瓦斯的時間，同時利用綜掘機組一次截割成巷同時裝運煤矸，并利用水壓單體支柱進行巷道臨時支護，大大節省人力和時間，從而實現快速安全掘巷的目的。

技術方案：本發明的目的通過如下技術方案實現：

1、一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進系統，其特征在于有如下步驟：該系統包括掘前穿層鉆孔預抽煤層瓦斯、掘前探放水、懸臂式綜掘機截煤巖、裝煤矸、運煤矸、敲幫問頂、水壓單體支柱(8)臨時支護及永久支護工序；其特征是：通過安裝懸臂式綜掘機組，完成巷道掘進迎頭(1)探放水工序后，一次截割成半煤巖巷同時裝運煤矸；敲幫問頂后，利用水壓單體支柱(8)進行巷道掘進迎頭(1)臨時支護。

2、所描述的穿層鉆孔預抽煤層瓦斯時間為30～60天，在掘巷道前5～7天，對煤層瓦斯進行檢驗，達標后按常規方法掘進煤層巷道。

3、所描述的巷道永久支護為錨桿(2)、普通錨索(4)、恒阻錨索(5)、小鋼帶(3)、金屬網(6)、噴砼(7)聯合支護；錨桿(2)直徑φ為16～18mm，長度1.6～1.8m，間排距為 800×800mm；普通錨索(4)直徑φ為15.24mm，長度5.3m，間排距為1600×3000mm；巷道切頂幫安裝的恒阻錨索(5)φ為21.8mm，長度5m，排距為1000mm；小鋼帶(3)長為3m、寬為70～100mm；兩幫噴混凝土(7)厚度30～50mm，強度為C20；冷拔絲網(6)φ為4mm，長度為2700×1150mm。

有益效果：由于采用了上述方案，本發明與傳統技術相比優點如下：

本發明涉及一種煤層巷道快速掘進技術領域，具體是一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進系統。針對高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道掘進速度慢和突出危險性大等問題，無法開采保護層時，常規的瓦斯抽采方法存在單孔瓦斯抽采有效范圍小，抽采率低，無法有效解決煤層巷道掘進過程中瓦斯大量涌出的危害，加之采用切頂預裂爆破沿空成巷技術，使得薄煤層半煤巖切頂巷道掘進和支護工序復雜且緩慢，常規的掘進和支護方法無法滿足礦井安全高效開采的需求。此系統通過穿層鉆孔預抽煤層群瓦斯，取消了掘前迎頭預抽瓦斯的時間，同時利用綜掘機組一次截割成巷同時裝運煤矸，并利用水壓單體支柱進行巷道臨時支護，大大節省人力和時間，從而實現快速安全掘巷的目的。

附圖說明

圖1是本發明的巷道永久支護平面示意圖。

圖2是本發明的巷道臨時支護和永久支護剖面示意圖。

圖例說明：1、巷道掘進迎頭；2、頂板錨桿；3、小鋼帶；4、普通錨索；5、恒阻錨索；6、金屬網；7、噴砼；8、水壓單體支柱；α、頂板錨桿傾角。

具體實施方式

為更進一步闡述本發明為達到預定發明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施事例，對依據本發明提出的一種高瓦斯突出礦井薄煤層半煤巖切頂巷道快速掘進系統其具體實施方式及其功效說明如下：