[發明專利]一種回采工作面超前支護系統及方法

在審

• 申請號: 201811237479.5
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN109488353A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發明（設計）人: 張建;辛恒奇;周明;莫技;冀貞文
• 申請（專利權）人: 新汶礦業集團有限責任公司
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/02
• 代理公司: 濟南舜昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 37249
• 代理人: 侯緒軍

本發明公開了一種回采工作面超前支護系統及方法，屬于煤礦井開采技術領域。其技術方案為：一種回采工作面超前支護系統，包括超前加固支護系統；所述超前加固支護系統包括沿巷道延伸方向設置在頂板上的兩排注漿錨索及兩排注漿錨索桁架；沿巷道延伸方向的相鄰多根注漿錨索通過注漿錨索桁架相連。一種回采工作面超前支護方法，沿巷道延伸方向，在頂板上設置兩排注漿錨索和兩排注漿錨索桁架，沿巷道延伸方向的相鄰多根注漿錨索通過注漿錨索桁架相連。本發明的回采工作面超前支護系統及方法，相對于傳統的回采工作面超前支護系統及方法，超前支護強度大大提高，且可提高生產效率、造價低廉、施工方便，具有很好的經濟效益。

技術領域

本發明涉及煤礦井開采技術領域，特別是涉及一種回采工作面超前支護系統及方法。

背景技術

井工開采的采煤過程中的支護一般分為兩個階段，第一階段為挖掘巷道階段的永久支護，第二階段為回采階段的超前支護。

傳統支護方法中，第一階段的支護是為了保證巷道空間的安全，不至于坍塌出現安全事故，通常采用普通錨索、錨桿、架棚等支護方式的其中一種或其混合。

第二階段中，井工開采的采煤工作面上、下順槽的超前支護是為了確保工作面上、下出口的暢通而采取的特殊支護。頂板未垮落前，采面壓力呈懸臂式分布；垮落后呈拱形分布，無論呈何種形式的壓力，均會使實體煤柱承壓，如不采取超前支護有可能因壓力致使煤體崩、垮堵塞上下安全出口。

在傳統回采工作面超前支護系統中，回采階段的超前支護一般采用單體液壓支柱、超前支架等被動支護方式。回采期間，隨著工作面的切眼推進，人員支、回單體液壓支柱或操作超前支架，每班需2-3人操作，勞動強度大，一旦發生沖擊地壓、水害等災害，受威脅人員較多。因此，目前使用單體液壓支柱、液壓支架作為回采工作面超前支護系統，雖然具有適應性廣、支護強度高、安全可靠的優點，但是仍存在占用人員多、施工強度大等影響工作面安全高效生產問題。

目前采用的單體液壓支柱、超前支架等反復支護頂板，加劇了對頂板完整性的破壞，使頂板下沉甚至出現頂板事故，容易存在安全隱患。因此，研究一種支護強度高、操作簡單的回采工作面超前支護系統是今后采煤工作面在礦井開采中需要解決的問題。

發明內容

本發明提供了一種回采工作面超前支護系統及方法，相比于傳統的回采工作面超前支護系統及方法，超前支護強度大大提高，且造價低廉、施工方便，具有很好的經濟效益。

本發明的技術方案為：

一種回采工作面超前支護系統，包括超前加固支護系統；所述超前加固支護系統包括沿巷道延伸方向設置在頂板上的兩排注漿錨索及兩排注漿錨索桁架；沿巷道延伸方向的相鄰多根注漿錨索通過注漿錨索桁架相連。

優選地，沿巷道延伸方向的相鄰兩根注漿錨索通過注漿錨索桁架相連；所述注漿錨索桁架為設有兩個穿孔的工字鋼；所述注漿錨索桁架的兩個穿孔分別穿過巷道延伸方向的相鄰兩根注漿錨索后固定在頂板上；兩排注漿錨索桁架呈三花布置在頂板上。

優選地，第一排注漿錨索桁架距巷幫0.4m，第二排注漿錨索桁架距巷幫2.5m。

優選地，所述回采工作面超前支護系統還包括礦壓觀測系統；所述礦壓觀測系統包括礦壓在線觀測系統、礦壓人工觀測點、頂板離層儀；所述礦壓在線觀測系統包括鉆孔應力計、頂板位移傳感器、錨索應力計；所述鉆孔應力計、礦壓人工觀測點、頂板離層儀、頂板位移傳感器、錨索應力計均沿巷道延伸方向間隔設置有多個。

優選地，所述鉆孔應力計設置在巷幫上；所述所述礦壓人工觀測點設置在頂板或巷幫上；所述頂板離層儀、頂板位移傳感器及錨索應力計設置在頂板上。

優選地，相鄰兩個鉆孔應力計間隔距離為25m；相鄰兩個礦壓人工觀測點間隔距離為25m；相鄰兩個錨索應力計間隔距離為25m；相鄰兩個頂板離層儀間隔距離為25m；頂板位移傳感器設置在相鄰兩個頂板離層儀的中間位置。