本实用新型专利技术涉及采煤领域，公开了一种综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构。本实用新型专利技术通过设置超前缺口工行人、运料、通风，在运输巷靠近超前缺口位置设置上帮加强结构保护超前缺口的稳定，同时保障运煤出口的稳定，防止运输巷片帮进而造成综采工作面支架滑移，由锚网形成的顶部支护结构可以保证各部位顶部的稳定性，同时运输巷支撑结构保证运输巷的支护稳定。整个支护结构实现了对采煤运煤的全面支护，为安全稳定的回采提供了基础。
Support structure of fully mechanized top coal caving face along coal seam
【技术实现步骤摘要】
综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构
本技术涉及采煤领域，尤其是一种综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构。
技术介绍
断层是煤矿采掘工程常见的地质构造形态，断层给采煤工作面安全生产带来了极大的影响，尤其是大倾角工作面突遇落差较大断层，为确保施工安全,不得已常常采取工作面搬家、重新开切眼或局部补眼,造成丢三角煤,致使回采率降低、采掘接替失调,造成吨煤成本增加、降低了生产效益。为此，在含断层构造较多的矿区研究工作面安全过断层方法与技术显得尤为重要，采取措施使综采工作面快速、安全通过断层，是综采工作面高产高效必须解决的问题之一。综采工作面过断层的方法，取决于断层的落差、煤层的厚度、煤层的倾角、煤层的硬度(松软度)、断层处的岩石硬度、顶底板状况、断层上下盘位移宽度、工作面推进方向综采设备的最小工作高度、开采的安全、开采的经济效益等。过断层方法分别为直接硬过法、调整采高法、强行截割围岩法、放炮挑顶破底法、搬家跳采法等等。以某矿21152综放工作面为例，21152综放工作面位于该煤矿+1220m水平一采区，以东为我矿+1400m三采区43158工作面已回采完毕。以西为本煤层未开采区域，以北为+1220m水平一采区+1330m石门，以南为工作面切眼。对应地面标高+1520m～+1620m；井下回风巷标高+1406m～+1416m，运输巷标高+1334m～+1340m。其对应地表为荒坡地带无需保护的建筑设施。根据巷道实际揭露和写实资料综合分析，该工作面地质条件相对复杂。回风巷受采动影响，局部地段煤层压力显现明显；同时由于煤层由15-4、15-5、15三层煤组成，属于复合煤层或者极近距离煤层联合开采。15煤层分为15-4、15-5、15三层煤，间距为0.8～1.2m，其中15-4与15-5煤层具有明显的复合特征，煤矸互层，煤矸厚度累计为2.86m。15-4、15-5煤层与下伏的15煤层具有较明显的分层特征，之间的夹矸厚度达到0.46m；15煤层一般分为两层，中间含一层夹矸，夹矸厚度0.16m，整个15煤层平均厚度4.92m。该工作面上方为15-3煤层的采空区，层间距平均为4.5m，局部为3.5m。该工作面煤层顶板为灰白色中厚层状泥质粉砂岩，平均厚度4.5m，再上为15-3煤层的采空区。底板为深灰色薄层状泥质粉砂岩，含植物化石，厚度5.16m。煤层夹矸多以深灰色薄层状泥质粉砂岩为主。工作面最大涌水量0.1m3/min，正常涌水量0.01m3/min。本工作面属于低瓦斯工作面，瓦斯相对涌出量为4.91m3/t。煤尘具有爆炸性，爆炸指数20.43％。该工作面布置为走向长壁式，运输顺槽与回风顺槽基本沿煤层底板布置，煤层倾角为32°～42°，平均为36°。属于大倾角煤层综放开采。工作面走向长度773m，倾向长度106m，面积81938m2，可采储量307267.5t(煤帮推进量)。如图1所示，地测部门根据21152两巷在掘进过程中遇到的断层推断，21152综放工作面在开采过程中将于运输巷的385m处揭露正断层。该断层从运输巷反应的情况来看成阶梯形式分布，断距分别为0.4m，0.8m，2.5m，共3.7m。该断层走向220°，倾向310°，倾角80°，与工作面回采推进方向斜交，从运输巷一直延伸至回风巷，在回风巷565m位置揭露完毕，共影响走向长度达180m。从工作面运输巷的385m处揭露的断层性质来看，该断层将会导致开采煤层底板抬高，对于下端头及运输巷的管理将会造成很大的困难。一是断层对煤岩的破坏会导致下出口的顶板维护困难，极易出现顶板掉漏片帮造成采高增高，支架不易站稳出现倒架、姿态不正，不利于工作面安全管理还增加了各种处理支架移架的复杂工序。二是若采用传统的破底硬过该段，会在工序上增加了打眼、放炮两道工序，极大的降低了推进速率，使断层处煤岩受矿压影响增大，而且下端头人员进入机道作业安全也必须列入重点考虑。三是从开采的煤层情况来看，工作面采高为2.4m，但是15煤层中间为大约200mm夹矸，中间煤层不稳定，在受其它作用力下极易自然掉落，若破底开采后对顶板管理存在很大隐患，必须要打设支护加固顶板。通过分析得出，如果采用原有过断层的方法平推破底硬过该断层，按我们规定采高为2.4m左右来看，下出口处将会面临回采全岩，而本工作面采用的为730割煤机组，对于坚硬岩石无法有效的割透，对机组本身伤害极大，所以不能采用机组硬割，必须对下段岩石段采取松动爆破的方法进行破底开采。但是我们从以往采用松动爆破过断层方法来看，该方法对于回采效率影响非常大，而且工作面下方打设炮眼和爆破对于工作面的安全管理、煤岩顶板管理难度会增加，因此通过多方面的讨论及假设，并结合本工作面实际情况决定采用顺着煤层推进的方案进行回采。在实际回采过程中，我们发现顺层回采很大程度上提高了回采效率，有效的避免矿山压力的显现，很好的提高了对工作面及回风巷的顶板管理。但是顺层回采对于工作面运输巷支护，行人，运煤及支架的防滑有很大的技术难题。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构，保证开采的安全性。本技术公开的综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构，其特征在于，包括顶部支护结构、设置于运输巷的运输巷支撑结构以及设置于运输巷靠近超前缺口位置的上帮加强结构；所述运输巷设置于综放工作面一端的下方，所述综放工作面的端部通过竖向的运煤出口与运输巷连通，所述超前缺口设置于综放工作面靠近运输巷的一端；所述顶部支护结构包括运输巷顶部支护、运煤出口顶部支护和超前缺口顶部支护，所述运输巷顶部支护、运煤出口顶部支护和超前缺口顶部支护均采用锚网，所述锚网通过锚固于岩体内的锚索固定；所述运输巷支撑结构包括支撑托架，所述支撑托架支撑于运输巷顶部支护下方；所述上帮加强结构包括条形连接件和垫木，所述垫木设置于条形连接件与运输巷上帮之间，所述条形连接件通过锚固于岩体内的锚索固定，将垫木紧固于运输巷上帮。优选地，所述运输巷顶部支护、运煤出口顶部支护和超前缺口顶部支护的锚网为一体式结构或者连接为一个整体。优选地，所述垫木与运输巷上帮之间设置有锚网。优选地，所述超前缺口底部靠近运输巷的位置设置有锚网，所述超前缺口底部的锚网与上帮加强结构的锚网为一体式结构或者连接为一个整体。优选地，所述运煤出口内设置有横向支撑件，所述横向支撑件一端支撑于上帮加强结构上，另一端支撑于对侧运煤出口的侧壁上。优选地，所述超前缺口内还设置有支撑柱，所述支撑柱顶部支撑于超前缺口顶部支护。优选地，所述运输巷顶部的锚网下方设置有π钢，所述π钢通过支撑托架支撑抵靠于运输巷顶部的锚网底部。优选地，所述条形连接件为工字钢，所述垫木为半圆木。本技术通过设置超前缺口工行人、运料、通风，在运输巷靠近超前缺口位置设置上帮加强结构保护超前缺口的稳定，同时保障运煤出口的稳定，防止运输巷片帮进而造成综采工作面支架滑移，由锚网形成的顶部支护结构可以保证各部位顶部的稳定性，同时运输本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构，其特征在于，包括顶部支护结构、设置于运输巷(2)的运输巷(2)支撑结构以及设置于运输巷(2)靠近超前缺口(1)位置的上帮加强结构(8)；/n所述运输巷(2)设置于综放工作面一端的下方，所述综放工作面的端部通过竖向的运煤出口(11)与运输巷(2)连通，所述超前缺口(1)设置于综放工作面靠近运输巷(2)的一端；/n所述顶部支护结构包括运输巷(2)顶部支护、运煤出口(11)顶部支护和超前缺口(1)顶部支护，所述运输巷(2)顶部支护、运煤出口(11)顶部支护和超前缺口(1)顶部支护均采用锚网，所述锚网通过锚固于岩体内的锚索(5)固定；/n所述运输巷(2)支撑结构包括支撑托架(7)，所述支撑托架(7)支撑于运输巷(2)顶部支护下方；/n所述上帮加强结构(8)包括条形连接件和垫木，所述垫木设置于条形连接件与运输巷上帮(9)之间，所述条形连接件通过锚固于岩体内的锚索(5)固定，将垫木紧固于运输巷上帮(9)。/n
【技术特征摘要】
1.综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构，其特征在于，包括顶部支护结构、设置于运输巷(2)的运输巷(2)支撑结构以及设置于运输巷(2)靠近超前缺口(1)位置的上帮加强结构(8)；
所述运输巷(2)设置于综放工作面一端的下方，所述综放工作面的端部通过竖向的运煤出口(11)与运输巷(2)连通，所述超前缺口(1)设置于综放工作面靠近运输巷(2)的一端；
所述顶部支护结构包括运输巷(2)顶部支护、运煤出口(11)顶部支护和超前缺口(1)顶部支护，所述运输巷(2)顶部支护、运煤出口(11)顶部支护和超前缺口(1)顶部支护均采用锚网，所述锚网通过锚固于岩体内的锚索(5)固定；
所述运输巷(2)支撑结构包括支撑托架(7)，所述支撑托架(7)支撑于运输巷(2)顶部支护下方；
所述上帮加强结构(8)包括条形连接件和垫木，所述垫木设置于条形连接件与运输巷上帮(9)之间，所述条形连接件通过锚固于岩体内的锚索(5)固定，将垫木紧固于运输巷上帮(9)。
2.如权利要求1所述的综放工作面顺煤层回采过断层的支护结构，其特征在于：所述运输巷(2)顶部支护、运煤出口(11)顶部支护和超前缺口(1)顶部支护的锚网为一体式结构或者连接为一个整体。
3.如权利要求1所述的综...
【专利技术属性】
技术研发人员：张江云，
申请(专利权)人：四川川煤华荣能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51
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