一种综采工作面的预掘回撤通道断面结构制造技术

本实用新型专利技术涉及煤矿综采工作面快速搬家技术领域，提供了特大采高(≥5m)综采工作面的预掘回撤通道断面结构，包括：第一断面结构区域，沿停采线自煤层顶板掘进形成贯通工作面两侧顺槽的通道，并具有支护；第二断面结构区域，在通道靠近工作面一帮，沿通道的长度方向掘进多个煤房，形成控顶煤柱，并具有煤房顶板及控顶煤柱支护；第二断面结构区域的下部为底煤柱；第三断面结构区域，沿停采线将通道向下拉底扩展，形成工作面部分回撤通道，并具有刷扩部分两帮支护，且其底板为硬化处理。与现有技术相比，本实用新型专利技术通过留底煤护帮与煤柱控顶，取消了以往的工作面与回撤通道贯通期间需安装的垛式支架及其他临时支护，实现了特大采高综采工作面重型设备的安全可靠撤出，且大大降低了回撤成本。

【技术实现步骤摘要】
一种综采工作面的预掘回撤通道断面结构
本专利技术涉及煤矿综采工作面快速搬家
，尤其涉及一种特大采高(> 5m)综采工作面的预掘回撤通道断面结构。
技术介绍
目前，特厚(>5m)煤层是我国实现高产高效的主力开采煤层，特厚煤层开采技术水平决定着煤炭产业的科技进步与整体实力的提升。众所周知，综采工作面的快速回撤不仅是矿井实现安全生产的重要环节，而且也直接制约着综采工作面单产水平的提高；其中，实现综采工作面快速回撤的基础是大断面回撤通道的围岩控制方法。 现有技术中，国内外综采工作面回撤通道的控制主要有三种模式: 第一种是利用采煤机作为掘进设备，其主要系统及工艺为: (I)常规搬家回撤通道的形成 回采工作面采至停采线处，液压支架停止前移，工作面采煤机及刮板运输机继续推进4?6个循环，从而形成回撤空间，并与材料顺槽形成回撤系统； (2)常规搬家工作面收尾 在综采工作面推采至距停采线22m处挂单层网，8?1m挂双层网；回撤空间内打设锚杆，锚杆4?6排布置，间、排距0.75X0.875m,同时在支架顶梁上加设挑梁加强支护， 最后清理浮煤； 该方法在形成回撤空间的过程中，需要将支架与刮板输送机之间的连接摘开，由采煤机往返割煤同时对顶板进行锚杆支护，由于煤帮高度大，在顶板支护时容易发生片帮，施工的危险度比较大，而且通道施工速度慢，不利于工作面的快速回撤。 另一种是预掘双回撤通道，掘进专用的安装和回撤通道与工作面回采空间形成搬家系统，搬家设备为专用设备，其主要系统及工艺为: (I)双回撤通道的形成 在回采工作面停采线处掘两顺槽的同时，掘出两条平行于回采工作面倾向的辅助通道，靠工作面侧的通道称为回撤通道，另一通道称为回撤辅巷，在两条通道之间掘4?6个联络巷，形成辅巷多通道搬家巷道布置系统；与回采工作面相贯通的回撤通道采取锚网支护。回撤通道还配以单体液压支柱、矿用工字梁、垛式液压支架；回撤辅巷采用锚杆支护，联络巷采用锚杆及单层金属网联合支护。回撤支架的回撤辅巷和联络巷均采用砼固化底板。 (2)双回撤通道工作面收尾 在综采工作面推采至距回撤通道16m处，开始悬挂高强聚酯纤维网或金属网，4m?0.Sm开始挂钢丝绳，两道钢丝绳间隔800mm，共需挂钢丝绳5道。贯通后进行连网与挑梁，最后清理浮煤；工作面全断面贯通后工作面矿山压力显现非常剧烈，常常出现大面积来压，工作面需采取补强支护，工作面回撤通道补强支护一般采用抬棚加垛式支架支护方式。 双通道搬家技术，事先掘出回撤通道，扩大了搬家空间，实现回撤通道的形成与工作面回采平行作业；但由于回撤通道断面大，通道支护费用大，需要大量单体支柱铁棚与垛式支架进行超前支护，支护投入大，并且增加了回撤期间的运输工作量。 由于煤炭市场竞争的加剧，煤矿企业对工作面搬家或回撤产生的经济损失和资源回收率的降低愈来愈重视，特别是在大采高、重装备、高产高效工作面中显得尤其重要。因此对工作面搬家技术提出新的要求，在一定的搬家时间前提下，降低搬家费用。 第三种是预掘单通道搬家方式，其主要系统及工艺为: (I)在综采工作面停采线处掘进一条垂直于工作面两顺槽的矩形断面回撤通道，形成单通道回撤通道布置系统，并对回撤通道进行支护；(2)当综采工作面超前回撤通道38m?42m时，将综采工作面调斜，使得综采工作面与回撤通道夹角为6°?8° ;当综采工作面超前回撤通道8m?12m时，完成调斜工作，进行综采工作面与回撤通道的逐段贯通，具体做法是每循环有6?7架液压支架贯通，控顶面积为55m2?62m2 ； (3)综采工作面收尾时，在液压支架顶梁上铺设金属网和半圆木；综采工作面与回撤通道贯通后，在每个液压支架上设置插梁，插梁一端支设在液压支架的顶梁上，另一端支设在回撤通道的单体支柱上； (4)待综采工作面与回撤通道全面贯通后，形成工作面设备回撤空间。 该方式相对于传统回撤空间形成方法具有速度快，相对于双回撤通道法具有降低设备使用费，减少煤柱损失的优点。但是，在工作面末采期间需要对工作面进行调斜，且工作面与回撤通道逐段贯通，施工速度较慢；回撤通道的超前支护采用单体液压支柱进行补强，单体支柱稳定性较差；预掘回撤通道断面小，不利于特大采高、重型设备的撤出。 有鉴于此，亟需提供一种特大采高综采工作面的预掘回撤通道断面结构，以克服现有回撤通道控制方法各自存在的缺陷。
技术实现思路
[0021 ](一)要解决的技术问题 本专利技术要解决的技术问题是解决现有综采工作面大断面回撤通道维护费用高、效果差的问题。 ( 二 )技术方案 为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种综采工作面的预掘回撤通道断面结构，所述预掘回撤通道断面结构包括: 第一断面结构区域，沿停采线自煤层顶板掘进形成贯通工作面两侧顺槽的通道，并具有支护； 第二断面结构区域，在所述通道靠近工作面一帮，沿所述通道的长度方向掘进多个煤房，形成控顶煤柱，并具有煤房顶板及控顶煤柱支护；且所述第二断面结构区域的下部为底煤柱； 第三断面结构区域，沿停采线将所述通道向下拉底扩展，形成工作面部分回撤通道，并具有刷扩部分两帮支护，且其底板为硬化处理。 优选的，所述煤房的掘进方向与所述通道的长度方向之间具有夹角。 优选的，所述夹角为30°?60° 优选的，所述通道与工作面平行布置。 优选的，所述通道的顶板及其停采线一侧的侧帮的支护为永久支护。 优选的，所述煤房顶板及控顶煤柱上方顶板的预支护为永久支护。 优选的，所述通道的掘进宽度为3m?4m，高度为2m?2.5m ;所述煤房的掘进长度为4m?5m,宽度为3m?4m,高度为2m?2.5m ;向下拉底扩展至所述通道的高度为5m?5.5m。 优选的，所述通道的掘进宽度为3.5m,高度为2.5m ;所述煤房的掘进长度为5m，宽度为4m，高度为2.5m ；向下拉底扩展至所述通道的高度为5.5m。 (三)有益效果 本专利技术的上述技术方案具有如下优点: 首先，通过留底护帮与控顶煤柱相结合，降低了侧帮高度，同时利用侧帮煤房对回撤通道顶板进行了预支护，由煤柱和顶板支护实现了对回撤通道顶板的有效控制，可有效降低通道的掘进费用和支护费用，缩短回撤通道形成时间，通道的维护安全性更好。 其次，通过侧帮煤房顶板预支护和控顶煤柱相结合的方式，有效地控制了回撤通道的顶板，取消了单体支柱、钢梁及垛式液压支架等传统支护形式，降低了回撤费用。 再次，利用侧帮煤房对采煤机自采部分通道提前预支护，解决了动压影响下产生的顶板离层问题，并有效降低通道的掘进和支护费用。 与现有技术相比，本专利技术采用分次掘进所形成的一种由煤柱、煤房与贯通工作面两顺槽的通道组成的回撤通道断面结构，特别有利于特大采高(> 5m)工作面大断面回撤通围岩控制，通过留底煤护帮与煤柱控顶，安全可靠地实现了特大采高、重型设备的撤出，且大大地降低了回撤成本，为实现工作面快速搬家提供了可靠的保障。 【附图说明】 图1是本专利技术【具体实施方式】中所述综采工作面的预掘回撤通道断面结构的工序流程图； 图2是图1中所示步骤SI的俯视结构图； 图3为图2的A-A剖视图； 图4为图1中所示步骤S2的俯视结构图； 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种综采工作面的预掘回撤通道断面结构，其特征在于，所述预掘回撤通道断面结构包括： 第一断面结构区域，沿停采线自煤层顶板掘进形成贯通工作面两侧顺槽的通道，并具有支护； 第二断面结构区域，在所述通道靠近工作面一帮，沿所述通道的长度方向掘进多个煤房，形成控顶煤柱，并具有煤房顶板及控顶煤柱支护；且所述第二断面结构区域的下部为底煤柱； 第三断面结构区域，沿停采线将所述通道向下拉底扩展，形成工作面部分回撤通道，并具有刷扩部分两帮支护，且其底板为硬化处理。

【技术特征摘要】
1.一种综采工作面的预掘回撤通道断面结构，其特征在于，所述预掘回撤通道断面结构包括: 第一断面结构区域，沿停采线自煤层顶板掘进形成贯通工作面两侧顺槽的通道，并具有支护； 第二断面结构区域，在所述通道靠近工作面一帮，沿所述通道的长度方向掘进多个煤房，形成控顶煤柱，并具有煤房顶板及控顶煤柱支护；且所述第二断面结构区域的下部为底煤柱； 第三断面结构区域，沿停采线将所述通道向下拉底扩展，形成工作面部分回撤通道，并具有刷扩部分两帮支护，且其底板为硬化处理。2.根据权利要求1所述的综采工作面的预掘回撤通道断面结构，其特征在于，所述煤房的掘进方向与所述通道的长度方向之间具有夹角。3.根据权利要求2所述的综采工作面的预掘回撤通道断面结构，其特征在于，所述夹角为30。?60。。4.根据权利要求1至3中任一项所述的综采工作面的预掘回撤通道断面结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘锋珍，陈军，李长磊，
申请(专利权)人：中泰德恒北京矿业科技有限公司，山东科技大学，山东中惠拓矿业支护研发科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11