一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架及装备系统技术方案

本发明专利技术提出一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架及装备系统，使用在无巷道无煤柱自留巷开采工法中。所述超后支架支撑在留巷区。超后支架包括底座、顶梁和支柱；所述底座在下侧；顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；超后支架设有侧向支撑结构；所述顶梁中部留有锚杆开槽；所述超后支架至少具有四组，前部为切顶支架，后部为挡矸支架；每个位置包括至少两架支架，相互配合迈步式前进，当其中一架支架前移时，另一架支架要对挡矸板进行侧向支撑。实现了工作面后方切顶、挡矸、打注浆锚杆、注浆等功能，实现了顶板的顺利垮落，并通过注浆进一步提高了采空区巷帮的强度及稳定性，取得了良好的成巷效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤矿工作面配套设备，尤其涉及一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架及装备系统，为无巷道掘进无煤柱开采工法的实施提供了保障。
技术介绍
目前，在进行长壁开采过程中，如图1所示采用121工法，即一个工作面需先挖掘两个巷道，并且留一个煤柱作为支撑。具体说来，每个工作面10包括上顺槽11、下顺槽12和开采面13，各工作面10的上顺槽11连通皮带下山通道14，各工作面10的下顺槽12连通回风下山通道15，另外还设置有轨道下山通道16。目前的这种结构中，需要留设煤柱，造成资源的大量浪费。而且，每个工作面都需要挖掘两个巷道，工作效率低。随着大规模的煤炭开采，煤炭资源量日益减少，尤其在煤炭经济萧条的今天，传统的留设煤柱、沿空掘巷的开采方式造成的开采成本高，煤炭回收率低等问题日益突出。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
在
技术实现思路
部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本
技术实现思路
部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架。以解决无巷道无煤柱自留巷开采工法工作面后方切顶、挡矸、注浆等问题。本专利技术的目的在于设计适用于无巷道掘进无煤柱自留巷开采工法的配套装备系统，以满足无巷道掘进无煤柱开采工法下各项技术要求，达到采区无巷道掘进无煤柱开采的目的。本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本专利技术的实践而习得。根据本专利技术的一个方面，提供一种无巷道无煤柱开采工法的自留巷超后支架，所述超后支架使用在无巷道无煤柱开采作业工法中，以采煤机系统在一采煤通道内进行采煤作业，所述采煤通道外端连通上顺槽，所述采煤通道内端连通下顺槽；所述下顺槽为留巷区，所述上顺槽和下顺槽基本平行于所述采煤机系统开采前进方向，所述采煤通道后侧与所述留巷区外侧之间的区域为采空卸压区；所述超后支架支撑在所述留巷区；所述超后支架包括底座、顶梁和支柱；所述底座在下侧；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；所述超后支架设有侧向支撑结构，以支撑位于所述采空卸压区和留巷区之间的挡矸板；所述顶梁中部留有锚杆开槽；所述超后支架至少具有四组，前部一组或两组为切顶超后支架，其余为挡矸超后支架；每个位置包括至少两架所述超后支架，相互配合迈步式前进，当其中一所述超后支架前移时，另一所述超后支架的侧向支撑结构要对所述挡矸板进行侧向支撑。根据本专利技术的一实施方式，其中所述底座与顶梁之间还具有一铰接腿，所述铰接腿上下两端分别铰接于所述底座与顶梁。根据本专利技术的一实施方式，其中所述铰接腿为四连杆式铰接腿，其中各连杆在中部呈角度铰接。根据本专利技术的一实施方式，其中所述侧向支撑结构包括两个以上侧向延伸的伸缩杆，所述侧向支撑结构还包括滑动架，所述滑动架竖向地安装于所述底座，所述伸缩杆后部安装于所述滑动架。根据本专利技术的一实施方式，其中所述伸缩杆为液压伸缩杆，所述滑动架带动所述伸缩杆左右或上下调整位置。根据本专利技术的一实施方式，其中所述锚杆开槽为从前至后的通槽，所述顶梁在锚杆开槽两侧为左侧顶梁和右侧顶梁；所述左侧顶梁和右侧顶梁分别包括前顶梁和后顶梁，所述前顶梁和后顶梁互相铰接。根据本专利技术的一实施方式，其中所述底座分别包括前底座和后底座，所述前底座和后底座互相铰接。根据本专利技术的一实施方式，其中至少一组所述挡矸超后支架配备有锚杆钻机，通过所述挡矸板上开设的锚杆预留孔向所述采空卸压区巷帮施工注浆锚杆。根据本专利技术的一实施方式，其中至少一组所述挡矸超后支架配备有注浆机，以所述注浆机能向所述采空卸压区巷帮注浆。根据本专利技术的一实施方式，其中所述超后支架前立柱和后立柱均具有侧向支撑结构，所述侧向支撑结构能对侧向挡矸板进行支撑，所述侧向挡矸板设有注浆锚杆预留孔，并焊接有槽钢作为所述侧向支撑结构侧向支撑的着力点。根据本专利技术的一实施方式，后两组为挡矸超后支架，在第三组支架位置，顶板在压力及切顶阻力的共同作用下，基本完全垮落稳定，第三组支架配备有锚杆钻机，通过挡矸板锚杆预留孔向采空区巷帮施工注浆锚杆。根据本专利技术的一实施方式，第四组支架配备有注浆机，注浆锚杆施工完毕后，向采空区巷帮注浆，以提高采空围岩的整体性，浆液凝固完全稳定后，拆除挡矸板，可循环使用。本专利技术的另一个方面，提供一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统，其包括如前所述的端头支架。由上述技术方案可知，本专利技术的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统的优点和积极效果在于：实现了工作面后方切顶、挡矸、打注浆锚杆、注浆等功能，实现了顶板的顺利垮落，并通过注浆进一步提高了采空区巷帮的强度及稳定性，取得了良好的成巷效果。无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统的有益效果在于，在进行一般工作面开采时，上一工作面的侧部留巷作为其上顺槽，开采面的采煤通道作为通风通道，自身留巷作为下顺槽，依旧形成完整的通风系统。在该过程中，始终无需对任一工作面在开采作业前单独挖掘上顺槽和下顺槽，仅需开采过程进行留巷即可，因此提高工作效率，降低资源消耗。附图说明通过结合附图考虑以下对本专利技术的优选实施例的详细说明，本专利技术的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本专利技术的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：图1是现有技术中121工法采煤作业方式的平面示意图；图2是本专利技术实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的平面示意图；图3是本专利技术实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统整体布置俯视结构示意图；图4是本专利技术实施例的无巷道无煤柱自留巷开采工法的装备系统整体布置斜视结构示意图；图5是本专利技术实施例中采煤通道与留巷区支架布置的示意图；图6是本专利技术实施例的超后支架斜视结构示意图；图7A是本专利技术实施例的超后支架俯视结构示意图；图7B是本专利技术实施例的超后支架侧视结构示意图；图7C是本专利技术实施例的超后支架前视结构示意图；图8A是本专利技术实施例的挡矸板结构示意图；图8B是本专利技术实施例的挡矸板的槽钢截面结构示意图；图9是本专利技术实施例的防护网与注浆锚杆的布置方式示意图；图10是本专利技术实施例的超后支架的支护系统立体结构示意图。附图标记说明：2、采区；20、首采面；21、上顺槽；22、下顺槽；25、回风下山通道；26、轨道下山通道；27、采煤通道；28、皮带下山通道；29、采空卸压区；3、过渡支架；4、端头支架；5、超后支架；51、底座；52、顶梁；520、开槽；53、支柱；54、铰接腿；55、侧向支撑结构；56、挡矸板；561、钢板；562、槽钢；564预留孔；6、回撤支架；7、采煤机系统；71、采煤机；72、刮板机。10、工作面；11、上顺槽；12、下顺槽；13、开采面；14、皮带下山通道；15、回风下山通道；16、轨道下山通道。具体实施方式现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架，所述超后支架使用在无巷道无煤柱自留巷开采工法中，其特征在于，在一采煤通道内进行采煤作业，所述采煤通道外端连通上顺槽，所述采煤通道内端连通下顺槽；所述下顺槽为留巷区，所述上顺槽和下顺槽基本平行于所述采煤机系统开采前进方向，所述采煤通道后侧与所述留巷区外侧之间的区域为采空卸压区；所述超后支架支撑在所述留巷区；所述超后支架包括底座、顶梁和支柱；所述底座在下侧；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；所述超后支架设有侧向支撑结构，以支撑位于所述采空卸压区和留巷区之间的挡矸板；所述顶梁中部留有锚杆开槽；所述超后支架至少具有四组，前部一组或两组为切顶超后支架，其余为挡矸超后支架；每个位置包括至少两架所述超后支架，相互配合迈步式前进，当其中一所述超后支架前移时，另一所述超后支架的侧向支撑结构要对所述挡矸板进行侧向支撑。

【技术特征摘要】
2015.09.30 CN 201510642211X1.一种无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架，所述超后支架使用在无巷道无煤柱自留巷开采工法中，其特征在于，在一采煤通道内进行采煤作业，所述采煤通道外端连通上顺槽，所述采煤通道内端连通下顺槽；所述下顺槽为留巷区，所述上顺槽和下顺槽基本平行于所述采煤机系统开采前进方向，所述采煤通道后侧与所述留巷区外侧之间的区域为采空卸压区；所述超后支架支撑在所述留巷区；所述超后支架包括底座、顶梁和支柱；所述底座在下侧；所述顶梁在顶部支撑顶部岩体，所述支柱可伸缩地支撑在所述底座与顶梁之间；所述超后支架设有侧向支撑结构，以支撑位于所述采空卸压区和留巷区之间的挡矸板；所述顶梁中部留有锚杆开槽；所述超后支架至少具有四组，前部一组或两组为切顶超后支架，其余为挡矸超后支架；每个位置包括至少两架所述超后支架，相互配合迈步式前进，当其中一所述超后支架前移时，另一所述超后支架的侧向支撑结构要对所述挡矸板进行侧向支撑。2.如权利要求1所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架，其特征在于，所述底座与顶梁之间还具有一铰接腿，所述铰接腿上下两端分别铰接于所述底座与顶梁。3.如权利要求2所述的无巷道无煤柱自留巷开采工法的超后支架，其特征在于，所述铰接腿为四连杆式铰接腿，其中各连杆在中部呈角度铰接。4.如权利要求1所述的无巷道无煤柱自留巷开采...

【专利技术属性】
技术研发人员：何满潮，陶志刚，杨军，
申请(专利权)人：北京中矿创新联盟能源环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11