一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道制造技术

一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，布设于待采工作面与相邻工作面之间，沿走向砌筑有墩柱，所述墩柱两侧形成待采工作面割煤巷和预留巷，所述待采工作面割煤巷靠近待采工作面，满足待采工作面割煤要求，宽度为1‑2m，所述预留巷靠近相邻工作面，服务于待采工作面和相邻工作面，满足辅助材料运输要求，宽度为3‑5m。本实用新型专利技术利用预掘大断面巷内砌柱，能够达到沿空留巷巷道的目的，同时实现沿空留巷巷道施工与工作面回采的平行作业，克服留巷施工影响工作面推进速度的弊端。

A kind of roadway reserved along goaf with masonry columns in large section roadway

【技术实现步骤摘要】
一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道
本技术涉及一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道。
技术介绍
随着煤矿机械化采煤程度的不断提高，工作面普遍采用综合机械化采煤法，在我国主要产煤区域，借助天然的地质条件优势，工作面推进距离越来越长，准备周期也随之增加。为解决工作面接续紧张的问题，同时提高资源回收率，近年来，煤矿开采领域发展了沿空留巷巷道技术。但目前的沿空留巷巷道技术存在诸多问题，主要表现在：留巷施工严重影响工作面生产效率；留巷充填需要较长时间才能达到设计强度，导致施工作业紧张、施工效率低，不能满足工作面快速推进需求，制约矿井产量；对于深部、软岩、冲击、高瓦斯等矿井，沿空留巷巷道施工作业位于工作面后部的采空区，也存在一定的安全风险。综上所述，目前还没有一种对工作面生产效率影响较小，能够满足工作面高产需求，并且安全的沿空留巷巷道。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的技术问题，本技术提供了一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道。本技术采用的技术方案如下：一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，布设于待采工作面与相邻工作面之间，沿走向砌筑有墩柱，所述墩柱两侧形成待采工作面割煤巷和预留巷，所述待采工作面割煤巷靠近待采工作面，满足待采工作面割煤要求，宽度为1-2m，所述预留巷靠近相邻工作面，服务于待采工作面和相邻工作面，满足辅助材料运输要求，宽度为3-5m。上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道在待采工作面准备期间掘出。在上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道中，所述墩柱超前待采工作面回采进行，墩柱施工点在所述待采工作面超前支承压力影响范围之外前方。在上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道中，所述墩柱底端设正方形墩柱平台，规格为1200-1500m；墩柱平台上设置波纹管，波纹管内套设有充填袋，墩柱上方顶板打有吊挂锚杆，规格为φ22×1000mm，间排距为1100mm×1100mm，充填袋通过吊挂锚杆固定。在上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道中，所述充填袋上设置有吊环，充填袋采用马蹄环或链条穿过吊环，使用螺母固定在吊挂锚杆上。在上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道中，所述墩柱上还安装若干个挡矸带吊挂横筋，间距为600-800mm。施工上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道的方法，包括如下步骤：(a)在待采工作面准备期间，待采工作面与相邻工作面之间预掘出大断面巷道；(b)在大断面巷道内，在待采工作面超前支承压力影响范围之外的前方，沿大断面巷道走向，砌筑墩柱，将大断面巷道分为待采工作面割煤巷和预留巷，所述待采工作面割煤巷靠近待采工作面，满足待采工作面割煤要求，宽度为1-2m，所述预留巷靠近相邻工作面，服务于待采工作面和相邻工作面，满足辅助材料运输要求，宽度为3-5m。在上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道中，所述墩柱(3)形成的步骤如下：(a)在所述墩柱形成位置，施工正方形状墩柱平台；(b)在所述墩柱上方顶板上，打规格为φ22×1000mm的吊挂锚杆，正方形布置，间排距为1100mm×1100mm；(c)在墩柱平台上安装波纹管，在波纹管内套设充填袋，充填袋上设有吊环；(d)采用马蹄环或链条穿过充填袋上的吊环，通过螺母固定在吊挂锚杆上，调节四个螺母的位置使充填袋袋口保持水平；(e)安装挡矸带吊挂横筋，间距以600-800mm；(f)浇筑。在上述预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道施工方法中，墩柱的浇筑分为两段进行：(a)墩柱基础段：将充填材料缓慢充填至墩柱基础段顶端，保证充填袋垂直；(b)墩柱接顶段：墩柱接顶段充填时，采用较慢的充填速度，保持渗水量恒定。随着待采工作面的回采，在工作面后方的墩柱与墩柱之间安装挡矸袋，挡矸袋底部与底板接触，顶部吊挂在吊挂锚杆上，横向通过横筋限位，阻止墙体外移，根据待采工作面推进情况，向挡矸袋内充填发泡材料，直至接顶，形成挡矸墙体。待采工作面推过后，待采工作面割煤巷被顶板垮落矸石充满，墩柱、挡矸袋和相邻工作面煤壁之间的预留巷被保留，实现沿空留巷巷道。本技术的沿空留巷巷道与现有技术相比具有以下优点：①本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，利用预掘大断面巷内砌柱，达到沿空留巷巷道的目的，同时实现了沿空留巷巷道施工与工作面回采的平行作业，克服留巷施工影响工作面推进速度的弊端。②本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，巷间墩柱砌筑工序前移，超前工作面进行施工，实现了留巷施工与工作面生产的平行作业，消除了相互干扰的弊端，且巷间墩柱施工无需考虑充填材料的早期强度，节省成本，提高经济效益。③本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，由于在挡矸结构中，墩柱预留孔位，墩柱之间安装横向钢筋，用于挂设挡矸袋，袋内充填泡沫材料，形成密封墙体，隔绝采空区，避免采空区有害气体涌出和遗煤自燃。④本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，由于预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道将墩柱施工工序前移，工人施工由后方采空区转移至工作面超前段，改善了作业环境，特别是对于深部、软岩、冲击地压、高瓦斯等矿井，大幅度提高了施工安全性；同时，消除了因直接顶支护困难且易出现冒顶而产生的施工安全。⑤本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，由于采用墩柱代替留巷隔离墙体，大大节省了充填材料用量，减少了辅助运输量，降低了劳动作业强度，提高了施工作业速度和经济效益；同时，墩柱之间可以作为行人和运料通道，提高顺槽运输效率。⑥本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，由于墩柱之间吊挂充填袋，充填轻质发泡材料形成挡矸墙体，具有质量轻，弹性好，变形能力强的优点，在大变形条件下，挡矸墙体不会发生断裂，和墩柱、顶底板之间能够保持良好的贴合度，保证隔离效果。⑦本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，由于采用预掘大断面巷道沿空留巷巷道，工作面通风断面积大，且形成“Y”型通风，改善了通风条件，解决上隅角瓦斯积聚问题。⑧本技术提供的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，由于采用预掘大断面巷道沿空留巷巷道，巷内设置墩柱，改善了大断面巷道的顶板应力场分布，简化了工作面超前支护。附图说明为了使技术的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。图1是本技术预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道结构示意图；图2是图1A-A剖视图；图3是图1B-B剖视图；图4是图1C-C剖视图；图5是本技术预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道墩柱结构示意图。图中标记为：1-待采工作面，2-相邻工作面，3-墩柱，4-待采工作面割煤巷，5-预留巷，6-吊挂横筋，301-墩柱平台，302-波纹管，303-充填袋，304-吊挂锚杆。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术实施方式作进一步地本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，其特征在于：布设于待采工作面(1)与相邻工作面(2)之间，沿走向砌筑有墩柱(3)，所述墩柱(3)两侧形成待采工作面割煤巷(4)和预留巷(5)，所述待采工作面割煤巷(4)靠近待采工作面(1)，满足待采工作面(1)割煤要求，宽度为1-2m，所述预留巷(5)靠近相邻工作面(2)，服务于待采工作面(1)和相邻工作面(2)，满足辅助材料运输要求，宽度为3-5m。/n

【技术特征摘要】
1.一种预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，其特征在于：布设于待采工作面(1)与相邻工作面(2)之间，沿走向砌筑有墩柱(3)，所述墩柱(3)两侧形成待采工作面割煤巷(4)和预留巷(5)，所述待采工作面割煤巷(4)靠近待采工作面(1)，满足待采工作面(1)割煤要求，宽度为1-2m，所述预留巷(5)靠近相邻工作面(2)，服务于待采工作面(1)和相邻工作面(2)，满足辅助材料运输要求，宽度为3-5m。


2.根据权利要求1所述的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，其特征在于：所述巷道是在待采工作面(1)准备期间掘出。


3.根据权利要求1或2所述的预掘大断面巷内砌柱沿空留巷巷道，其特征在于：所述墩柱(3)超前待采工作面(1)回采进行，墩柱(3)施工点在所述待采工作面(1)超前支承压力影响范围之外前方。

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【专利技术属性】
技术研发人员：康红普，吕华文，王东攀，马冰，颜丙双，王正胜，田锦州，伊钟玉，袁伟茗，刘跃东，
申请(专利权)人：天地科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11