[發明專利]一種采用預掘擋矸回收巷回收沿空留巷擋矸支架的方法

在審

• 申請號: 202210042342.4
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114458312A
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 張超;李錦艷
• 申請（專利權）人: 張超
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18
• 代理公司: 重慶上義眾和專利代理事務所(普通合伙) 50225
• 代理人: 彭周

1.一種采用預掘擋矸回收巷回收沿空留巷擋矸支架的方法，其特征在于，包括如下步驟：

S10、獲取采煤工作面的參數，所述采煤工作面的參數包括工作面的基本參數和沿空留巷的基本參數；

S20、計算采煤工作面所需擋矸支架的型號、擋矸支架的數量以及擋矸支架的支護范圍；

S30、計算擋矸回收巷的參數，所述擋矸回收巷的參數包括擋矸回收巷的長度、寬度、高度以及支護形式；

其中，所述擋矸回收巷的開口設于回撤通道內，所述擋矸回收巷與沿空留巷聯通，且擋矸回收巷的走向與沿空留巷一致；

S40、施工擋矸回收巷，施工時按照邊掘進邊支護的方案進行，待掘進完成后向擋矸回收巷全斷面充填礦用無機發泡材料；

S50、采煤工作面采煤結束后，利用擋矸回收巷回收擋矸支架。

2.根據權利要求1所述的一種采用預掘擋矸回收巷回收沿空留巷擋矸支架的方法，其特征在于，在S20步驟中，沿空留巷所需的支護強度的計算公式為：

q＝KHγ×10^-5

式中：K—工作面支架支護的上覆巖層厚度與采高之比，一般取4～8；

H—采高，m；

γ—頂板巖石密度，kg/m³；

q—所需支護強度，MPa；

在S20步驟中，所述擋矸支架支護強度的計算公式為：

q_支＝P/F×10^-3)＝P/2AL×10^-3

式中：q_支—支架支護強度，MPa；

P—支架工作面阻力，m²；

F—支架的支護面積，m²；

A—單組支架中心距，m；

L—支架頂梁長度，m；

檔矸支架的支護阻力需滿足：q_支≥q；

根據沿留空巷所需的支護強度，確定擋矸支架型號、數量以及所需支護范圍，最終確定擋矸支架數量：共x行y列，擋矸支架最大高度為h_max。

3.根據權利要求2所述的一種采用預掘擋矸回收巷回收沿空留巷擋矸支架的方法，其特征在于，在S30步驟中，擋矸回收巷規格為：長m，寬n，高h，其中

m＝x*L*f

n＝y*A*f

h＝h_max*f

式中，f—安全系數，取1.1～1.2；

A—單組支架中心距，m；

L—支架頂梁長度，m；

h_max-擋矸支架最大高度,m；

x-擋矸支架的行數；

y-擋矸支架的列數。

4.根據權利要求3所述的一種采用預掘擋矸回收巷回收沿空留巷擋矸支架的方法，其特征在于，在S40步驟中，采用抗擠壓內嵌式托盤錨桿對擋矸回收巷的頂板進行支護。

5.根據權利要求4所述的一種采用預掘擋矸回收巷回收沿空留巷擋矸支架的方法，其特征在于，在S40步驟中，(1)錨桿的長度計算公式為：

L₁＝K₂S+L₂+L₃

式中：L₁—錨桿長度，m；

S—冒落拱高度，m；

K₂—安全系數，一般取K₂＝2；

L₂—錨桿錨入穩定巖層的深度，一般取0.5m；

L₃—錨桿在巷道中的外漏長度，一般取0.1m；

式中：S＝n/(2f)；

n—擋矸回收巷的寬度；f—巖石堅固性系數；

在S40步驟中，(2)錨桿間排距計算，通常取間排距相等為a：

式中：a—間排距，m；

Q—錨固力，kN；

S—冒落拱高度，m；

γ—巖石容重，kN/m³；

K₂—安全系數。