本發(fā)明涉及一種沿空留巷方法，尤其涉及一種松軟頂板切頂下的沿空留巷方法；屬于煤炭開采工業(yè)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：
隨著一次資源煤炭的不斷開采，沿空留巷這一已經(jīng)十分成熟的傳統(tǒng)技術(shù)，再次成為本領(lǐng)域技術(shù)人員不斷探索、追求突破和技術(shù)創(chuàng)新的熱點(diǎn)研究課題。早期的沿空留巷的方法主要是隨工作面回采推進(jìn)，利用巷旁充填等手段，沿采空區(qū)邊緣維護(hù)保留原回采巷道，從而取消護(hù)巷煤柱，作為下區(qū)段工作面沿空回采巷道使用。但是，由于支護(hù)墻體將受到兩次采動(dòng)的影響，支護(hù)墻體很容易出現(xiàn)裂縫溝通采空區(qū)，容易引發(fā)火災(zāi)、瓦斯爆炸事故，而且墻體維護(hù)較困難，構(gòu)筑支護(hù)墻體及護(hù)巷成本也比較高，嚴(yán)重制約沿空留巷技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展。近年來，隨著錨桿支護(hù)的發(fā)展，頂板切頂成巷技術(shù)在沿空留巷領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)展，通過對(duì)留巷巷道頂板實(shí)施超前預(yù)裂，切斷巷道頂板與采空區(qū)直接頂、基本頂?shù)穆?lián)系，周期來壓作用下沿預(yù)裂面垮斷，同時(shí)用錨索、錨桿、錨網(wǎng)等將直接頂懸吊在基本頂下，阻止直接頂跨落，從而省去充填墻體。但是，這種沿空留巷方法主要適于堅(jiān)硬頂板下進(jìn)行。原因在于，堅(jiān)硬頂板條件下，切落的頂板主要呈大塊狀巖石，切落下來的大塊狀巖石直接填充在采空區(qū)，并直接充當(dāng)巷道的隔離墻體以隔絕采空區(qū)。但是，對(duì)于松軟頂板條件下的沿空留巷，由于頂板屬于松軟巖石，切落后的頂板破碎將會(huì)很嚴(yán)重，粒徑較小的破碎矸石很容易涌進(jìn)巷道，即使可以用錨網(wǎng)擋住，破碎的矸石空隙容易溝通采空區(qū)，威脅礦井的生產(chǎn)。因此，現(xiàn)有技術(shù)普遍采用在采空區(qū)一側(cè)砌筑或者構(gòu)筑混凝土充填墻體，一是為了作為巷道的墻體，隔絕采空區(qū)；二是，對(duì)頂板產(chǎn)生一定的輔助支撐作用。實(shí)際生產(chǎn)過程中，混凝土充填墻體的砌筑或者構(gòu)筑，一方面是，工程量十分巨大，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且充填成本居高不下；另一方面是，這種特殊工況條件下的混凝土充填墻體在凝固過程中，易出現(xiàn)墻體裂縫或開裂的問題，檢查、維護(hù)和維修十分困難；更為重要的是，混凝土初凝強(qiáng)度的發(fā)揮需要7天時(shí)間，這直接制約了煤炭開采采煤工作面的推進(jìn)速度，成為制約煤炭生產(chǎn)效率提高的瓶頸。對(duì)于松軟頂板下煤層開采中的沿空留巷，如何在確保安全生產(chǎn)的前提下，加快巷道的成形、降低充填成本、提高生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為一個(gè)亟待解決的現(xiàn)實(shí)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是，提供一種松軟頂板切頂下的沿空留巷方法，其以可反復(fù)利用的活動(dòng)安裝結(jié)構(gòu)的擋桿防漏風(fēng)裝置輔助成巷，替代傳統(tǒng)的混凝土充填墻體，其巷道成型速度快、效率高、安全性好、混凝土充填工程量小、成本低等技術(shù)特點(diǎn)。本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種松軟頂板切頂下的沿空留巷方法，其特征在于，采用擋桿防漏風(fēng)裝置輔助成巷，具體步驟如下：第一步，巷道錨索和錨網(wǎng)支護(hù)步驟：回采巷道掘進(jìn)時(shí)，將錨索打到基本頂上，將直接頂?shù)踉诨卷斏?，并用錨網(wǎng)維持松軟頂板的完整性；第二步，切縫步驟：在回采巷道，沿將要形成的采空區(qū)一側(cè)的超前工作面施工頂板上鉆切縫用孔，并采用聚能爆破預(yù)裂技術(shù)，在頂板上切縫；第三步，擋桿防漏風(fēng)裝置安裝、切頂成巷步驟：第一個(gè)采煤工作面每向前推進(jìn)一個(gè)進(jìn)尺，在靠近回采巷道的一側(cè)，緊貼切縫安裝一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置；如此循環(huán)，直至第一個(gè)采煤工作面回采結(jié)束，若干數(shù)量的擋桿防漏風(fēng)裝置首尾相連；在上述第一個(gè)采煤工作面的不斷向前推進(jìn)過程中，頂板在采空區(qū)的懸露面積增大，在礦山壓力作用下，松軟頂板將沿切縫自動(dòng)切落，切落下來的巖石塊在擋桿防漏風(fēng)裝置的阻隔下填充在采空區(qū)的一側(cè)；與此同時(shí)，在擋桿防漏風(fēng)裝置的另一側(cè)被隔離出一個(gè)巷道，作為第二個(gè)回采工作面的回采巷道；當(dāng)進(jìn)行第二個(gè)工作面回采時(shí)，每推進(jìn)一個(gè)進(jìn)尺，按第一個(gè)工作面推進(jìn)過程中擋桿防漏風(fēng)裝置的安裝順序，依次拆除在前安裝的那一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置，并將其安裝在第二個(gè)工作面的靠近下順槽回采巷道的一側(cè)，緊貼切縫安裝；如此循環(huán)，直至第二個(gè)采煤工作面回采結(jié)束，若干數(shù)量的擋桿防漏風(fēng)裝置首尾相連；在上述第二個(gè)采煤工作面的不斷向前推進(jìn)過程中，頂板在采空區(qū)的懸露面積增大，在礦山壓力作用下，松軟頂板將沿切縫自動(dòng)切落，切落下來的巖石塊在擋桿防漏風(fēng)裝置的阻隔下填充在采空區(qū)的一側(cè)；在上述擋桿防漏風(fēng)裝置的拆除過程中，每拆除一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置時(shí)，在擋桿防漏風(fēng)裝置的端頭用風(fēng)布密封；并向被拆除這一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置的一側(cè)裸露出來的巖石塊墻面噴射混凝土漿，將巖石塊墻面膠結(jié)成一體、進(jìn)行縫隙封堵、密封，以防止采空區(qū)漏風(fēng)；第四步，重復(fù)上述第三步，直至整個(gè)采區(qū)開采完成；上述擋桿防漏風(fēng)裝置為組合件，整體呈方形管狀結(jié)構(gòu)，包括上帽板、折疊風(fēng)布、單體液壓支柱、鋼絲網(wǎng)和下鞋板；其中，上帽板和下鞋板組成方形管的上下兩個(gè)平面，折疊風(fēng)布和鋼絲網(wǎng)組成方形管的左右兩個(gè)平面；上帽板和下鞋板一上一下相互平行布置，上帽板與單體液壓支柱的活塞桿成可拆卸連接，下鞋板與單體液壓支柱的底座成可拆卸連接；鋼絲網(wǎng)的一條邊懸掛在上帽板上靠近采空區(qū)一側(cè)，另一條邊懸掛在下鞋板上靠近采空區(qū)一側(cè)；折疊風(fēng)布的一條邊固定在上帽板上靠近巷道的一側(cè)，另一條邊固定在下鞋板上靠近巷道的一側(cè)。上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，采用后可移動(dòng)、開拆卸、可回收反復(fù)使用的擋桿防漏風(fēng)裝置輔助成巷，在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，省略了混凝土充填墻體的砌筑或者構(gòu)筑。這一方面，大幅減小了混凝土充填工程量，省時(shí)省力省費(fèi)用；另一方面，由于擋桿防漏風(fēng)裝置的安裝所需時(shí)間極其短暫，可有效保證其即時(shí)對(duì)采空區(qū)進(jìn)入巷道內(nèi)的漏風(fēng)進(jìn)行同步封堵、密封(配合混凝土漿噴射封堵、密封垮落巖體墻)；并且，還能避免混凝土充填墻體易開裂、檢查維護(hù)與維修困難的問題。即，可大幅度地提升巷道對(duì)有害氣體的阻隔效率，提高煤炭生產(chǎn)安全性。需要說明的是，在工作面推進(jìn)過程中，每一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置不僅僅只是防漏風(fēng)，還有一個(gè)十分重要的作用是，利用其單體液壓支柱、通過上帽板對(duì)頂板進(jìn)行“臨時(shí)的”、穩(wěn)固支撐作用。也就是說，在巷道成型之前，擋桿防漏風(fēng)裝置既可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)的混凝土充填墻體的支撐作用，又能實(shí)現(xiàn)混凝土充填墻體所能起到的“防漏風(fēng)”作用。這也就是上述技術(shù)方案的巧妙之處。優(yōu)選為，上述上帽板的上表面和下鞋板的下表面，還均分別粘附有一層聚氨酯泡沫板。該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，在上帽板的上表面和下鞋板的下表面分別粘附一層聚氨酯泡沫板，利用聚氨酯泡沫板有彈性、可壓縮的性能，可以徹底消除擋桿防漏風(fēng)裝置與頂板與底板接觸面的縫隙，確保不漏風(fēng)。進(jìn)一步優(yōu)選，上述上帽板和下鞋板各自靠近采空區(qū)一側(cè)的那條邊上，分別均勻焊接有若干數(shù)量的用于懸掛鋼絲網(wǎng)的掛鉤。該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，便于鋼絲網(wǎng)的快速拆與裝。進(jìn)一步優(yōu)選，上述的松軟頂板切頂下的沿空留巷方法，還包括有密封膠帶，所述密封膠帶用于將首尾相連的相鄰兩個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置之間的搭接縫密封住。該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，可以徹底消除擋桿防漏風(fēng)裝置與擋桿防漏風(fēng)裝置之間可能存在的搭接縫所致的漏風(fēng)點(diǎn)，進(jìn)一步提高本發(fā)明的方法的巷道防止出現(xiàn)采空區(qū)漏風(fēng)的能力。進(jìn)一步優(yōu)選，上述折疊風(fēng)布的上邊緣被夾持在聚氨酯泡沫板和上帽板之間、折疊風(fēng)布的下邊緣被夾持在聚氨酯泡沫板和下鞋板之間。該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，可以有效保護(hù)折疊風(fēng)布的上下兩條邊各自的鄰接區(qū)域不被磨損或割傷、劃破，延長折疊風(fēng)布的使用壽命。綜上所述，本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有巷道成型速度快、效率高、安全性好、混凝土充填工程量小、成本低等有益效果。附圖說明圖1為本發(fā)明巷道的截面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明巷道的平面布置結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的擋桿防漏風(fēng)裝置軸測(cè)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的擋桿防漏風(fēng)裝置分解結(jié)構(gòu)示意圖之一(主要示出鋼絲網(wǎng)一側(cè))；圖5為本發(fā)明的擋桿防漏風(fēng)裝置分解結(jié)構(gòu)示意圖之二(主要示出折疊風(fēng)布一側(cè))；圖6為本發(fā)明的擋桿防漏風(fēng)裝置組合使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖之一(主要示出鋼絲網(wǎng)一側(cè))；圖7為本發(fā)明的擋桿防漏風(fēng)裝置組合使用狀態(tài)結(jié)構(gòu)示意圖之二(主要示出折疊風(fēng)布一側(cè))。附圖標(biāo)記說明：1、聚氨酯泡沫板；2、上帽板；3、單體液壓支柱；4、掛鉤；5、鋼絲網(wǎng)；6、下鞋板；8、密封膠帶；11、折疊風(fēng)布。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖1、圖2所示，本發(fā)明的松軟頂板切頂下的沿空留巷方法，其采用擋桿防漏風(fēng)裝置輔助成巷，具體步驟如下：第一步，巷道錨索和錨網(wǎng)支護(hù)步驟：回采巷道掘進(jìn)時(shí)，將錨索打到基本頂上，將直接頂?shù)踉诨卷斏希⒂缅^網(wǎng)維持松軟頂板的完整性；第二步，切縫步驟：在回采巷道，沿將要形成的采空區(qū)一側(cè)的超前工作面施工頂板上鉆切縫用孔，并采用聚能爆破預(yù)裂技術(shù)，在頂板上切縫；第三步，擋桿防漏風(fēng)裝置安裝、切頂成巷步驟：第一個(gè)采煤工作面每向前推進(jìn)一個(gè)進(jìn)尺，在靠近回采巷道的一側(cè)，緊貼切縫安裝一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置；如此循環(huán)，直至第一個(gè)采煤工作面回采結(jié)束，如圖6、圖7所示，若干數(shù)量的擋桿防漏風(fēng)裝置首尾相連；在上述第一個(gè)采煤工作面的不斷向前推進(jìn)過程中，頂板在采空區(qū)的懸露面積增大，在礦山壓力作用下，松軟頂板將沿切縫自動(dòng)切落，切落下來的巖石塊在擋桿防漏風(fēng)裝置的阻隔下填充在采空區(qū)的一側(cè)；與此同時(shí)，在擋桿防漏風(fēng)裝置的另一側(cè)被隔離出一個(gè)巷道，作為第二個(gè)回采工作面的回采巷道；當(dāng)進(jìn)行第二個(gè)工作面回采時(shí)，每推進(jìn)一個(gè)進(jìn)尺，按第一個(gè)工作面推進(jìn)過程中擋桿防漏風(fēng)裝置的安裝順序，依次拆除在前安裝的那一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置，并將其安裝在第二個(gè)工作面的靠近下順槽回采巷道的一側(cè)，緊貼切縫安裝；如此循環(huán)，直至第二個(gè)采煤工作面回采結(jié)束，如圖6、圖7所示，若干數(shù)量的擋桿防漏風(fēng)裝置首尾相連；在上述第二個(gè)采煤工作面的不斷向前推進(jìn)過程中，頂板在采空區(qū)的懸露面積增大，在礦山壓力作用下，松軟頂板將沿切縫自動(dòng)切落，切落下來的巖石塊在擋桿防漏風(fēng)裝置的阻隔下填充在采空區(qū)的一側(cè)；在上述擋桿防漏風(fēng)裝置的拆除過程中，每拆除一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置時(shí)，在擋桿防漏風(fēng)裝置的端頭用風(fēng)布密封；并向被拆除這一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置的一側(cè)裸露出來的巖石塊墻面噴射混凝土漿，將巖石塊墻面膠結(jié)成一體、進(jìn)行縫隙封堵、密封，以防止采空區(qū)漏風(fēng)；第四步，重復(fù)上述第三步，直至整個(gè)采區(qū)開采完成；如圖3至圖5所示，上述擋桿防漏風(fēng)裝置為組合件，整體呈方形管狀結(jié)構(gòu)，包括上帽板2、折疊風(fēng)布11、單體液壓支柱3、鋼絲網(wǎng)5和下鞋板6；其中，上帽板2和下鞋板6組成方形管的上下兩個(gè)平面，折疊風(fēng)布11和鋼絲網(wǎng)5組成方形管的左右兩個(gè)平面；上帽板2和下鞋板11一上一下相互平行布置，上帽板2與單體液壓支柱3的活塞桿成可拆卸連接，下鞋板6與單體液壓支柱3的底座成可拆卸連接；鋼絲網(wǎng)5的一條邊懸掛在上帽板2上靠近采空區(qū)一側(cè)，另一條邊懸掛在下鞋板6上靠近采空區(qū)一側(cè)；折疊風(fēng)布11的一條邊固定在上帽板2上靠近巷道的一側(cè)，另一條邊固定在下鞋板6上靠近巷道的一側(cè)。為保證擋桿防漏風(fēng)裝置與頂板和底板之間的無縫連接，消除漏風(fēng)，上述上帽板2的上表面和下鞋板6的下表面，還均分別粘附有一層聚氨酯泡沫板1。為便于鋼絲網(wǎng)5的快速拆卸與裝配到位，上述上帽板2和下鞋板6各自靠近采空區(qū)一側(cè)的那條邊上，分別均勻焊接有若干數(shù)量的用于懸掛鋼絲網(wǎng)5的掛鉤4。上述的松軟頂板切頂下的沿空留巷方法，還包括有密封膠帶8，上述密封膠帶用于將首尾相連的相鄰兩個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置之間的搭接縫密封住。上述折疊風(fēng)布11的上邊緣被夾持在聚氨酯泡沫板1和上帽板2之間、折疊風(fēng)布的下邊緣被夾持在聚氨酯泡沫板1和下鞋板6之間。實(shí)施例1以某礦2208工作面為例，走向長度為862m，傾斜長度為167m，開采煤層為8上煤，埋深H＝610-750m，煤層厚度1.65-3.35m，平均2.67m，煤層傾角1°-5°，平均2°。直接頂為泥巖、細(xì)砂巖、粉砂巖，屬于Ⅱ類不穩(wěn)定頂板，平均厚度2.35m?；卷攲儆冖蝾惢卷?，主要有粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖組成，平均厚度5.86m；煤層頂板巖石單向抗壓強(qiáng)度為19.78MPa，單向抗拉強(qiáng)度分0.96MPa，強(qiáng)度低，屬于軟弱巖層。采用后退式綜合機(jī)械化采煤。工作面回采巷道斷面為矩形，其尺寸為4.6m×2.6m(凈寬×凈高)，沿空留巷方法：第一步，巷道錨索和錨網(wǎng)支護(hù)步驟：2208工作面下順槽回采巷道掘進(jìn)時(shí)，將錨索打到基本頂上，將直接頂?shù)踉诨卷斏?，并用錨網(wǎng)維持松軟頂板的完整性；第二步，切縫步驟：在回采巷道，沿將要形成的采空區(qū)一側(cè)的超前工作面施工頂板上鉆切縫用孔，并采用聚能爆破預(yù)裂技術(shù)，在頂板上切縫；第三步，擋桿防漏風(fēng)裝置安裝、切頂成巷步驟：2208工作面每向前推進(jìn)一個(gè)進(jìn)尺，在靠近回采巷道的一側(cè)，緊貼切縫安裝一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置；如此循環(huán)，直至2208采煤工作面回采結(jié)束，若干數(shù)量的擋桿防漏風(fēng)裝置首尾相連；在上述2208工作面的不斷向前推進(jìn)過程中，頂板在采空區(qū)的懸露面積增大，在礦山壓力作用下，松軟頂板將沿切縫自動(dòng)切落，切落下來的巖石塊在擋桿防漏風(fēng)裝置的阻隔下填充在采空區(qū)的一側(cè)；與此同時(shí)，在擋桿防漏風(fēng)裝置的另一側(cè)被隔離出一個(gè)巷道，作為第二個(gè)回采2210工作面的回采巷道；當(dāng)進(jìn)行2210工作面回采時(shí)，每推進(jìn)一個(gè)進(jìn)尺，按2208工作面推進(jìn)過程中擋桿防漏風(fēng)裝置的安裝順序，依次拆除在前安裝的那一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置，并將其安裝在2210工作面的靠近下順槽回采巷道的一側(cè)，緊貼切縫安裝；如此循環(huán)，直至2210工作面回采結(jié)束，若干數(shù)量的擋桿防漏風(fēng)裝置首尾相連；在上述2210工作面的不斷向前推進(jìn)過程中，頂板在采空區(qū)的懸露面積增大，在礦山壓力作用下，松軟頂板將沿切縫自動(dòng)切落，切落下來的巖石塊在擋桿防漏風(fēng)裝置的阻隔下填充在采空區(qū)的一側(cè)；在上述擋桿防漏風(fēng)裝置的拆除過程中，每拆除一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置時(shí)，在擋桿防漏風(fēng)裝置的端頭用風(fēng)布密封；并向被拆除這一個(gè)擋桿防漏風(fēng)裝置的一側(cè)裸露出來的巖石塊組成的墻體上噴射混凝土漿，進(jìn)行縫隙封堵、密封，以防止采空區(qū)漏風(fēng)；第四步，重復(fù)上述第三步，直至整個(gè)采區(qū)開采完成。采用本發(fā)明的沿空留巷方法，與原來的開采條件基本相同或類似的礦井采用在巷旁構(gòu)筑或砌筑混凝土充填墻體的施工方法對(duì)比：采煤效率提高約20％，充填成本降低約80％，噸煤生產(chǎn)成本降低約3-5％；并且，所需配備的混凝土充填操作人員減少了2-3名，工人的勞動(dòng)強(qiáng)度也大幅降低。