[發明專利]一種用于沿空成巷無煤柱開采的巷道端頭支護裝備及方法

有效

• 申請號: 202010515539.6
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111594247B
• 公開（公告）日: 2022-06-10
• 發明（設計）人: 周凱;王琦;閆殿華;石濤;宋濤;李剛;郭文孝;李莉;閆飛;張銀星;鄭毅;朱天龍
• 申請（專利權）人: 中國煤炭科工集團太原研究院有限公司;山西天地煤機裝備有限公司
• 主分類號: E21D23/00
• 分類號: E21D23/00;E21D23/04;E21D23/16;E21D23/18
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明屬于煤礦開采技術領域，具體是一種用于沿空成巷無煤柱開采的巷道端頭支護裝備及方法。解決了沿空留巷過程中巷道端頭區域安全、快速支護問題，包括底座，底座上設置有4根立柱，立柱頂部安裝有柱帽，底座前側安裝有2組推移千斤頂，推移千斤頂端部安裝連接頭，底座左、右兩側分別設置有左側推移千斤頂和右側推移千斤頂，左側推移千斤頂端部安裝左側推梁，右側推移千斤頂端部安裝右側推梁。本發明支撐裝置結構簡單，移架輕便，有利于沿空留巷快速推進。

技術領域

本發明屬于煤礦開采技術領域，具體是一種用于沿空成巷無煤柱開采的巷道端頭支護裝備及方法。

背景技術

隨著開采強度的持續增大，煤炭資源逐年減少，越來越多的礦井開始注重資源采出率的提高：對于國內外采用長壁開采的絕大多數礦井而言，工作面之間區段煤柱的安全、高效回收是提高煤炭資源采出率、延長礦井服務年限的重要途徑。基于此，許多礦井開始采用沿空留巷無煤柱開采技術。然而，在留巷過程中沿空巷道會受到上一工作面采動影響，巷道圍巖活動劇烈，特別是端頭區域巷道上覆巖層受采動影響劇烈，巷道圍巖極易發生破壞，巷道維護維護困難。

目前沿空留巷端頭支護方式主要為密集型單體立柱支護和自移式端頭液壓支架。

(1) 密集型單體立柱支護。由單體液壓支柱配套金屬鉸接頂粱組成支護系統，該種支護方式存在許多缺點：

① 勞動強度大，支撐效率低。在升柱、降柱、回柱、搬運過程中需要大量的人力，立柱頂部金屬交接頂梁回收困難，需要多人配合，勞動強度大，支護速度慢，支護方法落后，制約著整個沿空留巷綜采工作面整體生產效率。

② 具有一定的安全隱患。人工回柱過程中容易造成頂板局部冒落，危險性大，具有一定的安全隱患。

③ 支護效果差。一方面由于單體支柱結構的局限性，支護過程中初撐力過高會出現立柱穿頂穿底，初撐力低則無法滿足頂板支護要求，造成端頭區域頂板下沉量及上覆巖層離層增大，不利于成巷后期巷道維護；另一方面不同作業人員所給的立柱初撐力有一定差別，整體支護效果出現差異，容易造成端頭區域頂底板破壞。

④ 支護成本高。一方面端頭區域上覆巖層應力復雜，在支護過程中極易造成立柱壓彎破壞而無法循環利用，造成材料成本增加，另一方面大量的勞動力會增大人工成本。

(2) 自移式端頭液壓支架支護。自移式端頭液壓支架可以與綜采面支架及刮板輸送機相互聯動而實現自移，可有效降低勞動強度，但端頭支架在升架—承載—降架—移架—升架—承載循環過程中對巷道頂板進行多次、反復支撐，在支撐過程中多次接觸、脫離頂板會對頂板錨桿及錨索支護體系造成破壞，加劇了頂板破壞變形速度，不利于成巷后期巷道維護，增大了巷道維護成本，同時也存在一定的安全隱患。

發明內容

本發明為了解決沿空留巷過程中巷道端頭區域安全、快速支護問題，提供一種用于沿空成巷無煤柱開采的巷道端頭支護裝備及方法。

本發明采取以下技術方案：一種無反復支撐臨時支護裝置，包括底座，底座上設置有4根立柱，立柱頂部安裝有柱帽，底座前側安裝有2組推移千斤頂，推移千斤頂端部安裝連接頭，底座左、右兩側分別設置有左側推移千斤頂和右側推移千斤頂，左側推移千斤頂端部安裝左側推梁，右側推移千斤頂端部安裝右側推梁。

進一步的，底座為船頭式箱型結構，底座前端位船頭式結構，底座前側設有推移千斤頂活動槽，底座后部設有多排連接孔，底座左側及右側分別設有兩個圓形孔，左側及右側各2個圓形孔內裝有導向套筒I，導向套筒I與左側推移千斤頂及右側推移千斤頂連接，底座上部設有4個圓形孔，圓形孔裝內裝有導向套筒II，導向套II與立柱采用硬連接。

進一步的，左側推梁和右側推梁為船形結構，左側推梁和右側推梁的內側一側設有2個圓形連接孔，連接孔內部裝有導向套，導向套分別與左側推移千斤頂和右側推移千斤頂通過銷軸連接。

進一步的，左側推移千斤頂和右側推移千斤頂為單伸縮結構。