一种顶板支护结构及具有该结构的井工煤矿回撤工作面制造技术

本实用新型专利技术涉及井工煤矿井下综采工作面的支撑结构技术领域，尤其涉及一种顶板支护结构及具有该结构的井工煤矿回撤工作面。本实用新型专利技术的顶板支护结构的固定掩护支架组支撑于主回撤通道内的煤帮和采空区之间；若干个待撤支架均设置于主回撤通道内，且沿采空区的侧壁顺序设置；辅助掩护支架组可移动的支撑于固定掩护支架组和待撤支架之间；当若干个待撤支架沿主回撤通道顺序撤出时，辅助掩护支架组能沿采空区的侧壁移动，以替代撤出的待撤支架支撑采空区的顶板，通过设置掩护支架组来替代现有技术的支撑垛与支撑木交错布置的支撑结构，能有效增大支护面积，缩小空顶作业区域，提高三角区域的顶板支护强度，提高人工作业的安全系数。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及井工煤矿井下综采工作面的支撑结构
，尤其涉及一种顶板支护结构及具有该结构的井工煤矿回撤工作面。
技术介绍
煤矿是人类在富含煤炭的矿区开采煤炭资源的区域，一般分为井工煤矿和露天煤矿，其中，井工煤矿是指当煤层离地表远时，选择向地下开掘巷道采掘煤炭。由于我国大部分煤层均远离地表，因此无法使用露天开采的方式。在井工煤矿的矿坑中，通常使用房柱法在煤层中推进，设置梁柱以支持矿坑。而井工煤矿中的回撤通道内支架回撤三角区域的顶板安全是目前综采工作面必须解决的重要问题，其质量的好坏直接影响着工作面设备撤出的速度和矿井安全生产。现有的回撤通道三角区域原始支护结构如图1、图2所示，综采工作面内的待撤支架1在回撤过程中，通常采用在主回撤通道5布置第一掩护架2和第二掩护架3两个掩护支架，每撤一个待撤支架1，三角区域的顶板利用尺寸为1200mm×200mm×200mm的道木码成若干个“井”字连锁的支撑垛9，且与若干个支撑木8交错设置，以支护三角区的顶板。上述现有的原始支护结构存在以下缺点：1、当待撤支架1撤出后，空顶面积一般达1.7m×7.9m，一般依靠人工在此空顶范围内进行码放支撑垛9和支撑木8来维护顶板，如果出现顶板受到压力过大、顶板破碎的情况下，该区域容易发生漏顶伤人情况。2、顶板支护强度低，由于伪顶及顶煤容易离层，造成顶部铺设的
金属网形成坠包，支撑垛9不能够完全接顶，支撑垛9与顶板之间有一定的空隙，造成顶板下沉量大，随着待撤支架1的回撤，顶板来压容易将第一掩护架2和第二掩护架3压死。3、顶板初次来压，垮落时支撑垛9容易被压塌，造成三角区域的顶板大量下沉，第二掩护架3和液压支架容易被压成死架，需要打眼放炮起底，给设备回撤造成很大的困难并带来诸多安全隐患。4、工人劳动强度大，以每个主回撤通道5的净高度4.2m、长度平均200m计算，每撤一个待撤支架1，在待撤支架1原来所处空顶位置需要打一个支撑垛9与至少1根支撑木8以共同支护顶板，在拉动第二掩护架3前，靠近第二掩护架3一侧的三角区域支护一个支撑垛9与至少1根支撑木8以维护三角区域的顶板，每个支撑垛9需要道木至少70根，每根道木重约30kg，每根支撑木8重约60kg，以致工人的体力消耗过大，容易造成安全隐患。5、回撤成本高，一个主回撤通道中平均以118个待撤支架1计算，每次回撤一个主回撤通道5需要消耗道木至少8260根，平均每根道木尺寸为1200mm×200mm×200mm，需要消耗支撑木8至少110根，每根支撑木8的尺寸约为Φ180×4000mm，道木与支撑木8的消耗费用总计约411358元。鉴于上述
技术介绍
的缺陷，本技术提供了一种顶板支护结构及具有该结构的井工煤矿回撤工作面。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术要解决的技术问题是提供了一种顶板支护结构及具有该结构的井工煤矿回撤工作面，能有效增大支护面积，缩小空顶作业区域，提高三角区域的顶板支护强度，提高人工作业的安全系数。(二)技术方案为了解决上述技术问题，本技术提供了一种顶板支护结构，
包括：固定掩护支架组，支撑于主回撤通道内的煤帮和采空区之间；若干个待撤支架，均设置于所述主回撤通道内，且沿所述采空区的侧壁顺序设置；辅助掩护支架组，可移动的支撑于所述固定掩护支架组和待撤支架之间；当若干个所述待撤支架沿主回撤通道顺序撤出时，所述辅助掩护支架组能沿所述采空区的侧壁移动，以替代所述撤出的待撤支架支撑采空区的顶板。进一步的，所述固定掩护支架组包括第一掩护架和第二掩护架，所述第一掩护架和第二掩护架顺次支撑于煤帮和采空区之间的夹角处。进一步的，所述辅助掩护支架组包括第三掩护架和第四掩护架，所述第三掩护架和第四掩护架顺次可移动的支撑于固定掩护支架组和待撤支架之间，当若干个所述待撤支架顺序撤出所述主回撤通道时，所述第三掩护架和第四掩护架能分别沿所述采空区的侧壁前移。进一步的，所述辅助掩护支架组与待撤支架之间还设置有用于辅助支撑所述采空区顶板的支撑垛，所述支撑垛沿采空区的侧壁设置。进一步的，所述支撑垛还设置于所述待撤支架撤出后的位置。进一步的，所述支撑垛由若干个道木成井字堆垒而成。进一步的，所述支撑垛的长与宽均为1200mm，高为4000mm。进一步的，沿所述煤帮的侧壁设置有用于支撑所述煤帮的顶板的垛架。本技术还提供一种井工煤矿回撤工作面，包括如上所述的顶板支护结构。(三)有益效果本技术的上述技术方案具有以下有益效果：本技术的顶板支护结构的固定掩护支架组支撑于主回撤通道内的煤帮和采空区之间；若干个待撤支架均设置于主回撤通道内，且沿采空区的侧壁顺序设置；辅助掩护支架组可移动的支撑于固定掩护支架组和待撤支架之间；当若干个待撤支架沿主回撤通道顺序撤出时，辅助掩护支架组能
沿采空区的侧壁移动，以替代撤出的待撤支架支撑采空区的顶板，通过设置掩护支架组来替代现有技术的支撑垛与支撑木交错设置的支撑结构，能有效增大支护面积，缩小空顶作业区域，防止顶网坠包、冒矸，有效提高三角区域的顶板支护强度，提高三角区域中人工作业的安全系数，保证安全施工，同时大大降低工人的劳动强度；此外，还能减少支撑垛的道木和支撑木的消耗量，降低支护费用。附图说明图1为现有技术的待撤支架处于待撤状态的结构示意图；图2为现有技术的待撤支架处于撤出状态的结构示意图；图3为本技术实施例的待撤支架处于待撤状态的结构示意图；图4为本技术实施例的待撤支架处于撤出状态的结构示意图。其中，1、待撤支架；2、第一掩护架；3、第二掩护架；4、垛架；5、主回撤通道；6、煤帮；7、采空区；8、支撑木；9、支撑垛；10、第三掩护架；11、第四掩护架。具体实施方式下面结合附图和实施例对本技术的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本技术，但不能用来限制本技术的范围。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对
重要性。如图3、图4所示，图中箭头方向为主回撤通道的设备和待撤支架1的回撤方向，本实施例所述的顶板支护结构的固定掩护支架组支撑于主回撤通道5内的煤帮6和采空区7之间；若干个待撤支架1均设置于主回撤通道5内，且沿采空区7的侧壁顺序设置；辅助掩护支架组可移动的支撑于固定掩护支架组和待撤支架1之间；当若干个待撤支架1沿主回撤通道5顺序撤出时，辅助掩护支架组能沿采空区7的侧壁移动，以替代撤出的待撤支架1支撑采空区7的顶板，通过设置掩护支架组来替代现有技术的支撑垛9与支撑木8交错设置的支撑结构，能有效增大支护面积，缩小空顶作业区域，防止顶网坠包、冒矸，有效提高三角区域的顶板支护强度，提高三角区域中人工作业的安全系数，保证安全施工，同时大大降低工人的劳动强度；此外，还能减少支撑垛9的道木和支撑木8本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顶板支护结构，其特征在于，包括：固定掩护支架组，支撑于主回撤通道内的煤帮和采空区之间；若干个待撤支架，均设置于所述主回撤通道内，且沿所述采空区的侧壁顺序设置；辅助掩护支架组，可移动的支撑于所述固定掩护支架组和待撤支架之间；当若干个所述待撤支架沿主回撤通道顺序撤出时，所述辅助掩护支架组能沿所述采空区的侧壁移动，以替代所述撤出的待撤支架支撑采空区的顶板。

【技术特征摘要】
1.一种顶板支护结构，其特征在于，包括：固定掩护支架组，支撑于主回撤通道内的煤帮和采空区之间；若干个待撤支架，均设置于所述主回撤通道内，且沿所述采空区的侧壁顺序设置；辅助掩护支架组，可移动的支撑于所述固定掩护支架组和待撤支架之间；当若干个所述待撤支架沿主回撤通道顺序撤出时，所述辅助掩护支架组能沿所述采空区的侧壁移动，以替代所述撤出的待撤支架支撑采空区的顶板。2.根据权利要求1所述的顶板支护结构，其特征在于，所述固定掩护支架组包括第一掩护架和第二掩护架，所述第一掩护架和第二掩护架顺次支撑于煤帮和采空区之间的夹角处。3.根据权利要求1所述的顶板支护结构，其特征在于，所述辅助掩护支架组包括第三掩护架和第四掩护架，所述第三掩护架和第四掩护架顺次可移动的支撑于固定掩护支架组和待撤支架之间，当若干个所述待撤支架顺序...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺向明，卢生武，鲍风其，范忠，陶琳，党立卿，张所玉，武林，张智平，孙文元，
申请(专利权)人：内蒙古伊泰煤炭股份有限公司，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15