[發明專利]一種機巷大傾角煤頂下掘進工藝

在審

• 申請號: 202210019625.7
• 申請日: 2022-01-10
• 公開（公告）號: CN114427472A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 龐現軍;洪波;萬杰;石顏;李帥
• 申請（專利權）人: 淮北礦業股份有限公司
• 主分類號: E21D20/00
• 分類號: E21D20/00;E21D20/02;E21D11/18
• 代理公司: 成都宏田知識產權代理事務所(普通合伙) 51337
• 代理人: 黃歡歡

本發明屬于煤礦采煤技術領域，尤其是一種機巷大傾角煤頂下掘進工藝，解決了現有技術中厚煤層采放技術存在煤層角度大、煤層松軟，頂板管理困難大，大傾角上山掘進，端面防護困難，瓦斯管控風險高的問題，所述機巷大傾角煤頂下掘進工藝，包括以下步驟：S1、臺階法施工；S2.中深孔注漿錨桿；S3.注水；S4.錨索梁+鎖腿錨桿；S5.平頂29U型鋼棚；S6.工序轉變。本發明提出的837機巷大傾角煤頂下上山掘進，通過采用“臺階+跟鉆錨注平”掘進施工工藝，在過斷層過構造帶期間，嚴格落實中深孔超前注漿加固方案，壓茬循環邁步施工，有效的管控了頂板，安全系數得到了大大的提高。

技術領域

本發明涉及煤礦采煤技術領域，尤其涉及一種機巷大傾角煤頂下掘進工藝。

背景技術

厚煤層的綜采放頂煤開采方式成本低、產能大、效率高，是煤礦集約化安全高效開采的重要技術方法之一。近年來，綜采放頂煤開采技術快速發展，“三機”配套裝備能力升級，產能大幅提升。因此，加快綜采放頂煤工作面的生產準備進度，保持采掘平衡是實現礦井生產可持續發展的關鍵。

837機巷設計工程量385m，已施工360m，其中大傾角煤頂下掘進長度為210m。巷道斷面規格：寬4.8m，高3.3m，巷道平均上山施工角度22°，最大施工坡度38°。現有技術中，837機巷大傾角煤頂下掘進工藝存在以下缺陷：

(1).煤層角度大、煤層松軟，頂板管理困難大

837機巷平均上山22°，巷道施工期間受地質構造影響，煤層抬升，造成大部分地段大傾角煤頂下上山掘進，且該區域8煤松軟，松散系數僅為0.22。掘進期間，存在頂板冒落風險。

(2).大傾角上山掘進，端面防護困難

837機巷掘進斷面積達18.5m²，大斷面上山存在片幫塌落風險。

(3).頂板管理難度大，瓦斯管控風險高

8煤為突出煤層，本區瓦斯含量5.1m3/t，頂板管控不到位帶來直接后果為煤大量冒落，進而導致瓦斯涌出，安全施工風險大。2019年837機巷在施工過程中受構造影響，發生兩起端面抽冒引起的瓦斯超限事故，其中在“8·22”瓦斯超限事故中，瓦斯最大濃度達1.08％。基于上述陳述，本發明提出了一種機巷大傾角煤頂下掘進工藝。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中厚煤層采放技術存在煤層角度大、煤層松軟，頂板管理困難大，大傾角上山掘進，端面防護困難，瓦斯管控風險高的問題，而提出的一種機巷大傾角煤頂下掘進工藝。

一種機巷大傾角煤頂下掘進工藝，包括以下步驟：

S1.臺階法施工

根據大角度上山特點，采用“臺階法”施工，降低迎頭巷道施工高度，迎頭一臺階高度控制1.5m-1.8m，二、三臺階依次增加巷道高度，臺階設置個數根據巷道坡度大小適當調整，一般不低于3級臺階，循環邁步施工；

S2.中深孔注漿錨桿

煤頂下掘進時，在迎頭端面內布置16個孔(11個孔加固前方頂板，中部5個孔加固端面防塌)，孔深9.9米，利用專用接頭將3根3.3米長注漿錨桿連接起來，后進行注漿加固，注漿結束后掩護進尺；

本發明對注漿參數進行優化調整，提出了中深孔注漿骨架思路，使用電動注漿泵注漿，同時接多個注漿頭，網絡式快速注漿，提高注漿效率；同時簡化施工工序，提高施工效率，先后試驗多次，效果良好，。掘進單輪注漿停頭時間僅為1天，掩護掘進施工距離均在7米以上；

S3.注水

迎頭端面布置2-3個注水孔，提前注水，提高煤層塑性，注水、注漿輔助進行；

S4.錨索梁+鎖腿錨桿