极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法技术

本发明专利技术涉及煤炭开采领域，尤其涉及煤炭开采工作面缩减支架方法，具体为极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法，解决目前缺乏极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法的问题，方案为：一、停采支护：1）按顶板厚度及上覆采空区情况对巷道分段支护：a、采空区下顶板一米以上巷道；b、一米以下巷道；c、实煤区下顶板支护；2）、铺网；二、撤架技术：1）、准备工作；2）、抽撤顺序；3）、撤架方法。优点：1、科学计划，措施可靠，安全快速撤出工作面废弃巷内的全部支架；2、多种支护方法联合支护手段，动静结合实现复杂顶板的成功停采；3、安全回收废弃巷内支护设备，并使得工作面可采原煤量得到提升，创造了极大的经济效益。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤炭开采领域，尤其涉及煤炭开采工作面缩减支架方法，具体为极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法。
技术介绍
煤层分布多出现分叉合并现象，绝大多数井田内的煤层以多层煤赋存。有些煤层厚度较薄，不可开采；有些煤层之间层间距较近，行业内将这种上下煤层开采，层间距（下层顶板）破碎冒落压实后的体积不足以填满下层开采后的采空区，使上层已采煤层的采空区矸石向下滑动造成上层顶板不稳定影响下层采、掘的煤层称为极近距离煤层。极近距离（小于4米）煤层开采受顶底板岩性、上下煤层采高、层间距厚度影响。极近距离煤层开采下层工作面在开采时，由于受上层煤层或岩层受力影响，下层工作面的顶板会发生离层、断裂、下沉，顺槽巷会发生炸帮、地鼓现象，严重时锚栓支护的钢带会撕扯断裂，支设的工字钢棚会压弯、扭曲。由于煤炭开采工作面的布置方式受多种条件影响，为了尽可能多的回收煤炭资源，有些工作面的倾向长度会出现变化，工作面在回采一定距离后，其倾向长度会缩短，需要在采空区（古塘侧）下进行停采支护，缩减液压支架。因此，设计一种极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法显得尤为重要。
技术实现思路
本专利技术解决目前缺乏极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法的问题，提供一种极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法。本专利技术是通过以下技术手段实现的：极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法，包括以下操作步骤：一、停采支护：1）、先按照顶板厚度及上覆采空区情况对撤架横峒进行分段支护：a、上覆采空区下顶板厚度一米以上区域，顶板打设锚杆、W钢带压金属网结合架设工字钢对棚维护顶板；b、上覆采空区下顶板厚度一米以下区域，顶板打设锚杆、W钢带压金属网结合架设工字钢对棚维护顶板，且所用锚杆长度为一米以上巷道区域所采用锚杆长度的一半，对棚采用密集棚，棚间距为一米以上巷道区域对棚间距的一半；c、实煤区下顶板采用锚杆、钢带、锚索、金属网联合支护方式；2）、在工作面尾端采至距撤架横峒外侧帮（非工作面一侧）8-12米时开始进行铺网、打锚索维护工作：d、铺网期间加强对机电设备的检修与维护，确保设备能够正常运转，尤其是对液压支架更必须加强维护，确保液压支架的液压系统无跑、冒、漏、窜液现象，液压支架动作灵活、可靠、无自卸现象；同时，将液压支架底座前的浮煤、浮矸等杂物清理干净，确保液压支架的拉、移进度；乳化液浓度达到3%～5%；e、铺网宽度（即铺网期间的采宽），使网在采空区内底板上铺设的长度达到一米及以上即可，所用金属网为菱形网，铺网方向为沿巷道从工作面一端液压支架依次向尾端液压支架方向进行，巷道工作面一端的液压支架顶梁上方和尾端头处均要铺网，且尾端一侧打锚索，铺网时压茬顺序是后铺的网压先铺的网；f、锚索选用，实煤区下选用6.3米的锚索，每根锚索用两个树脂锚固剂锚固，锚索的布置方式为：在工作面尾端采至撤架巷道外侧帮（靠工作面一侧）4m时，打第一排锚索，距第一排锚索1.2m打第二排锚索，距第二排锚索1.2m打第三排锚索，距第三排锚索1.2m打第四排锚索，每排内锚索的间距均为1.5m，且均必须打在相邻液压支架的架间间隙处；g、工作面打第一排锚索时，对撤架横峒内工字钢棚腿进行回撤，回撤前用单体液压支柱替代棚腿支护棚梁，单体柱支在距回撤棚腿50cm的棚梁下，单体柱要升紧确保棚梁接顶严实，棚腿使用回柱绞车回撤。单体柱替一根回一根棚腿。回柱绞车稳在撤架横峒巷口（缩面后的顺槽巷一侧），棚腿从里往外依次回撤；棚腿回撤后，在棚梁靠工作面一侧的端头下方架设工字钢串梁，串梁用锚索吊挂，锚索长度由顶板厚度决定，串梁的一端进人实煤区下不少于2米，另一端进入巷道工作面一端的液压支架50cm以上；h、铺网期间采煤机要从工作面尾部单向割煤，确保工作面与撤架横峒割通时在实煤区下进行，割最后一刀煤时，除尾部的支架和溜槽外，其他支架和溜槽都推移至工作面煤壁，支架不留控顶距，梁头紧顶煤壁并接顶严实；采煤机从工作面尾部斜切进刀，与撤架横峒割通，之后及时移架推溜使液压支架的前探梁距撤架横峒非贯通一侧煤壁2.3米，支架要随采煤机的行走及时跟进，采煤机割撤架横峒工字钢棚梁处的煤柱时要降低采高，防止机头触碰棚梁，移架时降低支架前探梁，到位后用支架的前探梁顶托棚梁，对于接顶不严的棚梁，必须在其上方衬垫木料，使之接顶严实；i、工作面停采后，把最后一茬网与撤架横峒的顶网相连，并对撤架横峒的顶板进行相应补强支护，紧贴工作面煤壁在工字钢梁端头支设单体柱，同时回撤替棚腿时的单体柱，清理工作面与两顺槽巷内的浮煤、浮矸等杂物，使工作面与两顺槽巷清洁、整齐，上、下安全出口畅通无阻；二、撤架技术：1）、准备工作：j、在支架撤退出口与装车巷拐角帮取角2×2米，打L=1.3m锚索维护顶板，锚索间排距均为1.0m；k、在距工作面煤壁20米与25米的装车巷两侧做绞车窝，车窝规格：长×宽×高＝3m×1.5m×2m，打L=1.3m锚索维护顶板，锚索打在车窝顶板中间，间距1米；l、绞车窝前方8米范围内、工字钢棚梁两端头处、取角处吊工字钢棚，所有工字钢棚采用1.3米锚索和工字钢梁吊挂，并刹紧背牢；装车点以下15m需起底，起底深度0.8m，宽度2.0m，并形成缓坡状；m、车窝各稳设一台JH—14倒架回柱车，回柱车用锚链与地锚杆固定，再用液压单体柱打好并打牢压戗柱；工作面巷稳设JH—14撤架回柱车1台；2）、抽撤顺序：拆刮板输送机→撤不用的部分中部槽→移溜尾及尾部特殊槽到工作面巷→拆运装需撤的支架，由尾向头逐架回撤；3）、撤架方法：n、用撤架横峒最尾端的两架支架作为掩护架，先把尾端第一架顶出放至机道摆正，然后在其中心线座箱位置从座箱前向古塘侧进行支护，支护要从外向里支设两堆木柱，每堆三根，每堆间距1.2m，每堆堆柱一根带帽，两根不带帽；然后把尾端第二架撤出摆正，支护同尾端第一架，其中尾端第一架距工作面煤壁0.3m，尾端第二架距工作面煤壁0.2m，掩护架摆好后及时升起达到初撑力，掩护架顶梁前端距被撤支架主梁的距离0.2m，掩护架拉到位后进行撤拉支架工作；o、撤架时，要先降后柱，稍降前柱，用拴在靠工作面侧的掩护架座箱门楼（过桥）的导向滑轮把支架撤出，撤出后要把支架降到最低并及时沿机道拉出，支架撤出后，拆除液管及液咀，并把接头堵严，支架拉到装车巷出口位置时，用装车巷内的两台倒架回柱车进行装车，装支架采用立装，每撤一架支架后，掩护架要逐步前移，其方法是先把靠古塘侧的支架用撤架回柱车（工作面巷所设的JH—14绞车）拉到位后，再拉靠煤壁的支架，掩护架每次拉到位后，要及时升起达到初撑力，随着撤架进行，每撤一架要在原支架中心线支两堆木柱，堆柱要 “见四回一”，先支后回，具体方法是在拉移掩护架前回柱，回柱用回柱车进行，严禁人工回柱，回柱方向由古塘侧向工作面进行，回柱时用三个小绳扣拴好要回的木柱，一人观察顶板，一人拴挂，回倒的木柱必须用不小于2.0m长的工具站在支架底座内钩取到有支护的安全地点抬出备用，如顶板破碎压力较大，难以回收的木柱可不回收；p、撤架进入上覆采空区下时，尾端第二架掩护支架顶托先前架设的工字钢串梁，沿串梁行走，当撤退至正对装车巷的最后两架时，必须使用迈步式撤架法，首先将尾端第一架、尾端第二架支架逐架撤出并及时用堆柱、木垛支护该处顶板，即先撤左侧，拉前1米升起，再撤右侧，拉前本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法，其特征在于：包括以下操作步骤：一、停采支护：1）、先按照顶板厚度及上覆采空区情况对撤架横峒进行分段支护：a、上覆采空区下顶板厚度一米以上区域，顶板打设锚杆、W钢带压金属网结合架设工字钢对棚维护顶板；b、上覆采空区下顶板厚度一米以下区域，顶板打设锚杆、W钢带压金属网结合架设工字钢对棚维护顶板，且所用锚杆长度为一米以上巷道区域所采用锚杆长度的一半，对棚采用密集棚，棚间距为一米以上巷道区域对棚间距的一半；c、实煤区下顶板采用锚杆、钢带、锚索、金属网联合支护方式；2）、在工作面尾端采至距撤架横峒外侧帮8‑12米时开始进行铺网、打锚索维护工作：d、铺网期间加强对机电设备的检修与维护，确保设备能够正常运转，尤其是对液压支架更必须加强维护，确保液压支架的液压系统无跑、冒、漏、窜液现象，液压支架动作灵活、可靠、无自卸现象；同时，将液压支架底座前的浮煤、浮矸等杂物清理干净，确保液压支架的拉、移进度；乳化液浓度达到3%～5%；e、铺网宽度，使网在采空区内底板上铺设的长度达到一米及以上即可，所用金属网为菱形网，铺网方向为沿巷道从工作面一端液压支架依次向尾端液压支架方向进行，巷道工作面一端的液压支架顶梁上方和尾端头处均要铺网，且尾端一侧打锚索，铺网时压茬顺序是后铺的网压先铺的网；f、锚索选用，实煤区下选用6.3米的锚索，每根锚索用两个树脂锚固剂锚固，锚索的布置方式为：在工作面尾端采至撤架巷道外侧帮4m时，打第一排锚索，距第一排锚索1.2m打第二排锚索，距第二排锚索1.2m打第三排锚索，距第三排锚索1.2m打第四排锚索，每排内锚索的间距均为1.5m，且均必须打在相邻液压支架的架间间隙处；g、工作面打第一排锚索时，对撤架横峒内工字钢棚腿进行回撤，回撤前用单体液压支柱替代棚腿支护棚梁，单体柱支在距回撤棚腿50cm的棚梁下，单体柱要升紧确保棚梁接顶严实，棚腿使用回柱绞车回撤，单体柱替一根回一根棚腿，回柱绞车稳在撤架横峒巷口，棚腿从里往外依次回撤；棚腿回撤后，在棚梁靠工作面一侧的端头下方架设工字钢串梁，串梁用锚索吊挂，锚索长度由顶板厚度决定，串梁的一端进人实煤区下不少于2米，另一端进入巷道工作面一端的液压支架50cm以上；h、铺网期间采煤机要从工作面尾部单向割煤，确保工作面与撤架横峒割通时在实煤区下进行，割最后一刀煤时，除尾部的支架和溜槽外，其他支架和溜槽都推移至工作面煤壁，支架不留控顶距，梁头紧顶煤壁并接顶严实；采煤机从工作面尾部斜切进刀，与撤架横峒割通，之后及时移架推溜使液压支架的前探梁距撤架横峒非贯通一侧煤壁2.3米，支架要随采煤机的行走及时跟进，采煤机割撤架横峒工字钢棚梁处的煤柱时要降低采高，防止机头触碰棚梁，移架时降低支架前探梁，到位后用支架的前探梁顶托棚梁，对于接顶不严的棚梁，必须在其上方衬垫木料，使之接顶严实；i、工作面停采后，把最后一茬网与撤架横峒的顶网相连，并对撤架横峒的顶板进行相应补强支护，紧贴工作面煤壁在工字钢梁端头支设单体柱，同时回撤替棚腿时的单体柱，清理工作面与两顺槽巷内的浮煤、浮矸等杂物，使工作面与两顺槽巷清洁、整齐，上、下安全出口畅通无阻；二、撤架技术：1）、准备工作：j、在支架撤退出口与装车巷拐角帮取角2×2米，打L=1.3m锚索维护顶板，锚索间排距均为1.0m；k、在距工作面煤壁20米与25米的装车巷两侧做绞车窝，车窝规格：长×宽×高＝3m×1.5m×2m，打L=1.3m锚索维护顶板，锚索打在车窝顶板中间，间距1米；l、绞车窝前方8米范围内、工字钢棚梁两端头处、取角处吊工字钢棚，所有工字钢棚采用1.3米锚索和工字钢梁吊挂，并刹紧背牢；装车点以下15m需起底，起底深度0.8m，宽度2.0m，并形成缓坡状；m、车窝各稳设一台JH—14倒架回柱车（2），回柱车用锚链与地锚杆固定，再用液压单体柱打好并打牢压戗柱；工作面巷稳设一台JH—14撤架回柱车（1）；2）、抽撤顺序：拆刮板输送机→撤不用的部分中部槽→移溜尾及尾部特殊槽到工作面巷→拆运装需撤的支架（3），由尾向头逐架回撤；3）、撤架方法：n、用撤架横峒最尾端的两架支架（3）作为掩护架，先把尾端第一架顶出放至机道摆正，然后在其中心线座箱位置从座箱前向古塘侧进行支护，支护要从外向里支设两堆木柱，每堆三根，每堆间距1.2m，每堆堆柱一根带帽，两根不带帽；然后把尾端第二架撤出摆正，支护同尾端第一架，其中尾端第一架距工作面煤壁0.3m，尾端第二架距工作面煤壁0.2m，掩护架摆好后及时升起达到初撑力，掩护架顶梁前端距被撤支架主梁的距离0.2m，掩护架拉到位后进行撤拉支架工作；o、撤架时，要先降后柱，稍降前柱，用拴在靠工作面侧的掩护架座箱门楼的导向滑轮把支架撤出，撤出后要把支架降到最低并及时沿机道拉出，支架撤出后，拆除液管及液咀，并把接头堵严，支架拉到...

【技术特征摘要】
1.一种极近距离煤层开采下层工作面缩减支架方法，其特征在于：包括以下操作步骤：一、停采支护：1）、先按照顶板厚度及上覆采空区情况对撤架横峒进行分段支护：a、上覆采空区下顶板厚度一米以上区域，顶板打设锚杆、W钢带压金属网结合架设工字钢对棚维护顶板；b、上覆采空区下顶板厚度一米以下区域，顶板打设锚杆、W钢带压金属网结合架设工字钢对棚维护顶板，且所用锚杆长度为一米以上巷道区域所采用锚杆长度的一半，对棚采用密集棚，棚间距为一米以上巷道区域对棚间距的一半；c、实煤区下顶板采用锚杆、钢带、锚索、金属网联合支护方式；2）、在工作面尾端采至距撤架横峒外侧帮8-12米时开始进行铺网、打锚索维护工作：d、铺网期间加强对机电设备的检修与维护，确保设备能够正常运转，尤其是对液压支架更必须加强维护，确保液压支架的液压系统无跑、冒、漏、窜液现象，液压支架动作灵活、可靠、无自卸现象；同时，将液压支架底座前的浮煤、浮矸等杂物清理干净，确保液压支架的拉、移进度；乳化液浓度达到3%～5%；e、铺网宽度，使网在采空区内底板上铺设的长度达到一米及以上即可，所用金属网为菱形网，铺网方向为沿巷道从工作面一端液压支架依次向尾端液压支架方向进行，巷道工作面一端的液压支架顶梁上方和尾端头处均要铺网，且尾端一侧打锚索，铺网时压茬顺序是后铺的网压先铺的网；f、锚索选用，实煤区下选用6.3米的锚索，每根锚索用两个树脂锚固剂锚固，锚索的布置方式为：在工作面尾端采至撤架巷道外侧帮4m时，打第一排锚索，距第一排锚索1.2m打第二排锚索，距第二排锚索1.2m打第三排锚索，距第三排锚索1.2m打第四排锚索，每排内锚索的间距均为1.5m，且均必须打在相邻液压支架的架间间隙处；g、工作面打第一排锚索时，对撤架横峒内工字钢棚腿进行回撤，回撤前用单体液压支柱替代棚腿支护棚梁，单体柱支在距回撤棚腿50cm的棚梁下，单体柱要升紧确保棚梁接顶严实，棚腿使用回柱绞车回撤，单体柱替一根回一根棚腿，回柱绞车稳在撤架横峒巷口，棚腿从里往外依次回撤；棚腿回撤后，在棚梁靠工作面一侧的端头下方架设工字钢串梁，串梁用锚索吊挂，锚索长度由顶板厚度决定，串梁的一端进人实煤区下不少于2米，另一端进入巷道工作面一端的液压支架50cm以上；h、铺网期间采煤机要从工作面尾部单向割煤，确保工作面与撤架横峒割通时在实煤区下进行，割最后一刀煤时，除尾部的支架和溜槽外，其他支架和溜槽都推移至工作面煤壁，支架不留控顶距，梁头紧顶煤壁并接顶严实；采煤机从工作面尾部斜切进刀，与撤架横峒割通，之后及时移架推溜使液压支架的前探梁距撤架横峒非贯通一侧煤壁2.3米，支架要随采煤机的行走及时跟进，采煤机割撤架横峒工字钢棚梁处的煤柱时要降低采高，防止机头触碰棚梁，移架时降低支架前探梁，到位后用支架的前探梁顶托棚梁，对于接顶不严的棚梁，必须在其上方衬垫木料，使之接顶严实；i、工作面停采后，把最后一茬网与撤架横峒的顶网相连，并对撤架横峒的顶板进行相应补强支护，紧贴工作面煤壁在工字钢梁端头支设单...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛锋，田爱民，王钰博，王志国，张晨阳，龙春波，
申请(专利权)人：大同煤矿集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：山西;14