【技术实现步骤摘要】
本申请涉及放煤的，具体涉及一种端头放煤方法和放煤装置。
技术介绍
1、我国煤矿采用长壁式采煤方法，其中厚煤层可达20m以上，针对厚煤层通常采用大采高或放顶煤工艺，采高最高可达10m，放煤需要将采高以上的煤层放出。工作面回采前需要形成巷道，巷道宽度一般4～6.5m，高度2.8m～6m。当巷道沿底板布置时，长壁工作面两侧巷道上方的三角煤层无法放出，最终将遗留在采空区，造成资源浪费。
2、煤矿巷道通常需要护表构件进行支护，护表构件包括安装在煤体中的锚杆、锚索、巷道表面的金属网、托盘等。在工作面回采过后，不再需要对巷道进行支护，一方面由于护表构件的存在，巷道上方煤体不易破坏与垮落，造成顶板岩层长距离悬顶，一旦发生整体破坏垮落会形成飓风，是重大安全隐患。另一方面，护表构件为金属材料，采用机械截割仅可破碎煤体，金属材料不易拆除，需要人工拆除，拆除速度慢，严重影响回采的效率与安全。
3、综上，亟需提供一种对巷道上方的三角煤层进行回采，提高资源利用率，同时对护表构件进行高效拆除的端头放煤方法和放煤装置。
技术实现思路
1、为了解决上述技术缺陷之一，本申请实施例中提供了一种端头放煤方法和放煤装置。
2、根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种端头放煤方法，用于对巷道上方的三角煤层进行回采，包括以下步骤：
3、s10，钻设作业孔，所述作业孔布设于所述巷道上方，所述作业孔包括长钻孔、多个下支孔和多个上支孔；
4、所述长钻孔沿作业方向设置于顶板岩
5、s20，在上支孔和下支孔内设置破碎组件；
6、s30，预测顶板岩层的周期来压；
7、s40，通过放煤组件进行割煤、支护、退锚、剪网和放煤作业；
8、退锚、剪网作业时：按照每次0.8～1m的作业长度进行退锚、剪网；
9、放煤作业时，在顶板岩层的周期来压前，按照每次10～20m的作业长度进行破煤、破顶；破煤：通过多个所述下支孔内的破碎组件破碎三角煤层中的煤体；破顶：通过多个所述上支孔内的破碎组件破坏三角煤层上方的顶板岩层、使顶板岩层形成裂缝；在顶板岩层的周期来压时，顶板岩层沿裂缝破断、回转，顶板岩层的压力作用于三角煤层上，使三角煤层破坏、冒落，并对冒落的三角煤层进行装运；
10、s50，循环步骤s40，直到结束对三角煤层的回采。
11、优选地，所述步骤s10中多个上支孔之间的间距、多个下支孔之间的间距均为li，所述间距li的计算方法包括以下步骤：
12、划分基本顶：在基本顶破断处附近沿作业方向将基本顶依次划分为关键块a、关键块b、关键块c和关键块d，其中基本顶破断处位于关键块c和关键块d之间；
13、计算间距li：
14、其中：b＝2v/q2，u＝h(1-g/2)，y＝m-h-∑h(kp-1)，l＝l1+l2，xc＝l1cosθ1，q1＝l1q1，q2＝l2q2，q＝q1+q2；
15、g为周期来压步距供脚挤压高度系数，t为三铰供水平推力，v为供脚竖向载荷，m为采高，∑h为直接顶总厚度，kp为直接顶碎胀系数，β为基本顶破断角，h为基本顶厚度，k2为基本顶强度系数，σt为基本顶抗拉强度，p0为液压支架初撑力，lz为液压支架支撑力作用点到基本顶破断线间的水平距离，kz为液压支架和煤壁支承力矩综合系数，θ1为关键块c与关键块d之间的破断夹角，θ2为关键块c的对角线与水平面的夹角，q1为关键块b的重量，l1为关键块b的长度，q1为关键块b的载荷集度，q2为关键块c的重量，l2为关键块c的长度，q2为关键块c的载荷集度。
16、更优选地，所述破碎组件为聚能棒或封孔器。
17、更优选地，所述封孔器通过压裂泵和压裂管与储罐相连通。
18、更优选地，所述储罐为水力压裂罐、二氧化碳压裂罐、二氧化碳爆破罐中的一种。
19、根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种用于上述端头放煤方法的放煤装置，设置于巷道1、巷道上方的三角煤层2和顶板岩层3之间，包括：
20、作业孔，所述作业孔布设于所述巷道上方，所述作业孔包括长钻孔、多个下支孔和多个上支孔；所述长钻孔沿作业方向设置于顶板岩层中；多个所述上支孔均匀连通于所述长钻孔的上方，所述上支孔位于所述顶板岩层中；多个所述下支孔均匀连通于所述长钻孔的下方，所述下支孔上远离所述长钻孔的一端伸入三角煤层内；所述上支孔和所述下支孔内设置有破碎组件；
21、放煤组件，设置于所述长钻孔正下方的巷道内。
22、优选地，所述放煤组件由前向后依次包括：采煤机、前刮板机、液压支架、后刮板机和运输机；所述运输机包括固定支架，所述固定支架的下方设置有履带，所述固定支架的上方设置有内置刮板机和料斗，所述内置刮板机设置于所述料斗的作业前方。
23、更优选地，所述固定支架上还设置有机械臂，所述机械臂的顶端设置有用于退锚的液压剪。
24、更优选地，所述放煤装置还包括液压组件，所述液压组件为整个放煤装置提供液压动力。
25、本申请中提供的端头放煤方法能够对巷道上方的三角煤层进行回采，提高了资源的利用率，避免现有技术中无法对三角煤层回采造成的资源浪费问题。退锚、剪网作业中，能够对锚杆、锚索、金属网等护表构件进行剪断，以取消对巷道的支护作用，便于后续回采过程中对三角煤层中煤体的破碎，避免了人为消除护表固件，提高了作业效率，更加安全。作业孔中，下支孔中的破碎组件能够将三角煤层中的煤体进行破碎，便于后续装运，上支孔中的破碎组件能够将顶板岩层进行破坏，使得对煤体回采后顶板岩层由于周期来压而完全垮落，避免了现有技术中对煤体后，上方的顶板岩层长距离悬顶造成的安全隐患问题，有效减少煤层自燃、瓦斯爆炸事故。本申请中退锚、剪网作业和破煤、破顶的循环作业长度不同，能够适应煤矿回采的实际使用需要，更加安全。
26、本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中进行阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所指出的内容来实现和获得。
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1.一种端头放煤方法，用于对巷道(1)上方的三角煤层(2)进行回采，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的端头放煤方法，其特征在于，所述步骤S10中多个上支孔(103)之间的间距、多个下支孔(102)之间的间距均为Li，所述间距Li的计算方法包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的端头放煤方法，其特征在于，所述破碎组件为聚能棒或封孔器。
4.根据权利要求3所述的端头放煤方法，其特征在于，所述封孔器通过压裂泵和压裂管与储罐相连通。
5.根据权利要求4所述的端头放煤方法，其特征在于，所述储罐为水力压裂罐、二氧化碳压裂罐、二氧化碳爆破罐中的一种。
6.一种用于如权利要求1～5中任一项所述的端头放煤方法的放煤装置，设置于巷道(1)、巷道上方的三角煤层(2)和顶板岩层(3)之间，其特征在于，包括：
7.根据权利要求6所述的用于端头放煤方法的放煤装置，其特征在于，所述放煤组件(20)由前向后依次包括：采煤机(201)、前刮板机(202)、液压支架(203)、后刮板机(204)和运输机(205)；
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