一种用于远程遥控采煤的沿空留巷方法技术

一种用于远程遥控采煤的沿空留巷方法，包括超前支护、采空区回风巷支护、回风巷和留巷支护、应力传感器设置、行程传感器设置等步骤。本发明专利技术的通过超前开帮、采空区回风巷支护等方式进行留巷，安全方便；在回风巷中通过自移式液压支架进行支护，保证留巷的巷道安全性；自移式液压支架可在工作面控制中心的控制下随工作面进行前移，避免了巷道整体支护的浪费；自移式液压支架的动作与采煤机的动作相关联，便于实现工作面的自动化无人开采。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种沿空留巷的方法，尤其涉及一种使用远程遥控技术进行远程采煤操作的沿空留巷方法。
技术介绍
沿空留巷是一种在采煤工作面后方沿采空区边缘，采用支柱支设、砌筑矸石带、充填混凝土等方法将上一区段的顺槽沿采空区保留下来，作为下一区段的回采巷道继续使用，取消区段间保护煤柱的回采巷道支护技术。现有的沿空留巷技术，通常是在工作面推过之后，将回采巷道全长保留下来，在大型矿井中，回采巷道的长度往往达到上千米，留巷的长度也相应具有几千米的长度。受采空区顶板活动的影响，留巷围岩的中部会受到非常大的岩石应力作用。由于应力的积累，如果留巷使用时间较长的话，巷道变形量会达到掘进期间变形量的5倍以上，造成巷道断面方向的急剧收缩，影响巷道的正常功能。为此，煤矿声场中通常需要对留巷进行大量的支护，保证巷道的安全。以往采用的沿空留巷支护，大多将回采工作面回采前的巷道掘进与回采后的留巷相互独立，没有统筹考虑，没有将沿空留巷视为一项系统工程，仅在需要时对需要关注的点进行支护。当工作面人员时，由于可以随时监测留巷的变形情况和应力，因此还可以勉强满足需要，但在使用遥控采煤技术的无人化工作面中，由于工作面正常情况下基本没有工作人员，留巷出现突发问题时很难立即发现，因此，必须事先对留巷做出支护。但另一个方面，如果过度支护的话，就有可能造成支护费用的增加，不利于工作面的成本控制。因此，本领域急需一种工艺简单，施工速度快，安全高效的留巷技术，其可以满足工作面远程遥控采煤的需要。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提出，包括以下步骤: ①在超前工作面3m处，以工作面长度的一半长度以下的宽度开帮，开帮段采用挂网支护和/或单体支柱支护， 所述挂网支护包括顶板挂菱形金属网，菱形金属网的网格间距为5X8cm，使用Φ 13.4mm销索固定菱形金属网，销索长度不小于3000mm，相连销索间隔在10~25cm之间，顶板挂菱形网之间对顶板进行喷浆处理，喷浆厚度不小于3_，喷浆拌料采用水泥、沙和矸石，通过翻搅混合均匀，使用喷浆机喷射，喷射时喷浆机的供风压力为0.3-0.4MPa，供水压力为0.6MPa，水灰比为0.45 ;所述单体支架支护包括设置多根单体液压支柱，单体液压支柱包括支撑柱和支撑柱铰接的顶梁，顶梁的支撑面积与支撑柱的截面积的比不大于4.5 ; ②在回采工作面的待留巷侧落后工作面每隔5m设置采空区回风巷，采空区回风巷通过木垛和矸石袋支护，所述木垛接顶设置，木垛宽度与采空区回风巷的宽度比为0.05-0.1，沿采空区回风巷长度方向相邻木垛间距为2.5~5m，木垛之间采用矸石袋填充； ③在回风巷中以工作面为中心的左右两侧各1m的距离内，每隔2m设置一架自移式液压支架，在回风巷中以工作面为中心的左右两侧10~30m的距离内，每隔5m设置一架自移式液压支架，在回风巷中以工作面为中心的左右两侧30~100m的距离内，每隔1m设置一架自移式液压支架，液压支架的运动方向与回风巷的长度方向相同，液压支架接顶设置，其宽度与留巷的宽度比不大于0.1，各液压支架设置有支架控制器，各支架控制器分别与工作面控制中心电气连接； ④在回风巷中每间隔一定距离设置一个应力传感器组，所述应力传感器组至少包括设置在顶板上的上应力传感器、设置在左巷道壁上的左应力传感器和设置在右巷道壁上的右应力传感器，所述上应力传感器、左应力传感器和右应力传感器分别至少有一个，所述应力传感器组连接有无线发射器，所述无线发射器电气连接工作面控制中心； ⑤在工作面两侧设置由采煤机动作触发的行程传感器。优选在步骤⑤中，所述行程传感器连接有计数器。优选在步骤③中，所述支架控制器包括无线收发装置，其与所述工作面控制中心的无线收发装置无线连接。本专利技术的优点在于:通过超前开帮、采空区回风巷支护等方式进行留巷，安全方便；在回风巷中通过自移式液压支架进行支护，保证留巷的巷道安全性；自移式液压支架可在工作面控制中心的控制下随工作面进行前移，避免了巷道整体支护的浪费；自移式液压支架的动作与采煤机的动作相关联，便于实现工作面的自动化无人开采。【附图说明】附图1是本专利技术所述沿空留巷的平面示意图。附图标记如下: I 一工作面(米煤区)；2 —米煤机；3 —回风巷(留巷)；4 一木垛；5 —矸石袋；6 —自移式液压支架。【具体实施方式】下面结合附图1对本专利技术所述用于远程遥控采煤的沿空留巷方法的优选实施例进行详细说明。在工作面的实际生产中，采煤机沿工作面的切向运动，煤体从工作面采下后落入刮板机输送出去，随着采煤机的逐渐前行，刮板机后方的顶板自然垮落形成采空区。在沿空留巷采煤法中，工作面一侧的回风巷在采煤机前行后不垮落，作为下一阶段的回采巷道使用。在本实施例中，为适应远程遥控采煤的需要，沿空留巷方法中包括以下步骤: 在超前工作面一定距离处，如3m左右，以不超过工作面长度的一半的宽度开帮，开帮段采用挂网支护和/或单体支柱支护，上述支护为超前支护，其是巷道稳定的基础，因此最好是采用挂网和支柱的联合支护。挂网支护包括顶板挂菱形金属网，菱形金属网采用钢丝绳编制，网格规格为5X8cm,使用Φ 13.4mm的玻璃钢销索固定菱形金属网，销头卡固在金属网上，销索长度一般不小于3000mm，深入顶板的长度最少2000mm，相邻两根销索之间的间隔在10~25cm之间，顶板挂菱形网之间需对顶板进行喷浆处理，喷浆厚度不小于3_，喷浆拌料采用矸石，由于矸石可以就地取材，因此矸石的含量可以尽量高，采用少量水当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于远程遥控采煤的沿空留巷方法，其特征在于，包括以下步骤：①在超前工作面3m处，以工作面长度的一半长度以下的宽度开帮，开帮段采用挂网支护和/或单体支柱支护，所述挂网支护包括顶板挂菱形金属网，菱形金属网的网格间距为5×8cm，使用φ13.4mm锚索固定菱形金属网，锚索长度不小于3000mm，相邻锚索间隔在10~25cm之间，顶板挂菱形网之间对顶板进行喷浆处理，喷浆厚度不小于3mm，喷浆拌料采用水泥、沙和矸石，通过翻搅混合均匀，使用喷浆机喷射，喷射时喷浆机的供风压力为0.3~0.4MPa，供水压力为0.6MPa，水灰比为0.45；所述单体支架支护包括设置多根单体液压支柱，单体液压支柱包括支撑柱和支撑柱铰接的顶梁，顶梁的支撑面积与支撑柱的截面积的比不大于4.5；②在回采工作面的待留巷侧落后工作面每隔5m设置采空区回风巷，采空区回风巷通过木垛和矸石袋支护，所述木垛接顶设置，木垛宽度与采空区回风巷的宽度比为0.05~0.1，沿采空区回风巷长度方向相邻木垛间距为2.5~5m，木垛之间采用矸石袋填充；③在回风巷中以工作面为中心的左右两侧各10m的距离内，每隔2m设置一架自移式液压支架，在回风巷中以工作面为中心的左右两侧10~30m的距离内，每隔5m设置一架自移式液压支架，在回风巷中以工作面为中心的左右两侧30~100m的距离内，每隔10m设置一架自移式液压支架，液压支架的运动方向与回风巷的长度方向相同，液压支架接顶设置，其宽度与留巷的宽度比不大于0.1，各液压支架设置有支架控制器，各支架控制器分别与工作面控制中心电气连接；④在回风巷中每间隔一定距离设置一个应力传感器组，所述应力传感器组至少包括设置在顶板上的上应力传感器、设置在左巷道壁上的左应力传感器和设置在右巷道壁上的右应力传感器，所述上应力传感器、左应力传感器和右应力传感器分别至少有一个，所述应力传感器组连接有无线发射器，所述无线发射器电气连接工作面控制中心；⑤在工作面两侧设置由采煤机动作触发的行程传感器。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：苏琳，
申请(专利权)人：杭州金培科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33