本發(fā)明涉及煤礦開采技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法。

背景技術(shù)：

無煤柱沿空留巷切頂成巷施工技術(shù)是目前煤礦生產(chǎn)中經(jīng)濟、有效的開采技術(shù)，在直接頂上形成預(yù)切鉆孔，在預(yù)切鉆孔內(nèi)填裝炸藥，炸藥爆破預(yù)裂直接頂，采煤工作面推過之后，在采場周期來壓作用下，直接頂沉降至底板形成巷幫以隔絕采空區(qū)，其克服了傳統(tǒng)沿空留巷施工技術(shù)中出現(xiàn)的諸多缺點。但是，在進行無煤柱沿空留巷切頂成巷施工時，在直接頂上形成預(yù)切鉆孔效率低下，打鉆施工質(zhì)量較差，不能滿足無煤柱沿空留巷切頂成巷施工的進度要求，進而影響了采煤推進速度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法，解決在直接頂上形成預(yù)切鉆孔效率低下且打鉆施工質(zhì)量較差的問題。

本發(fā)明提供一種無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法，應(yīng)用自移式打鉆支護一體機，自移式打鉆支護一體機包括支柱底座、移位缸、單體液壓支柱、支撐缸、鉆機平臺架、鉆機底座、調(diào)位缸、轉(zhuǎn)動盤、轉(zhuǎn)盤馬達、調(diào)角桿、支撐桿、鉆機支撐架、調(diào)角缸、鉆機座、鉆機馬達、夾持器和鉆桿，支柱底座的一端固定連接移位缸，支柱底座的兩端分別固定連接兩單體液壓支柱，兩單體液壓支柱均固定連接兩支撐缸，兩支撐缸分別位于支柱底座的兩側(cè)，兩單體液壓支柱分別與鉆機平臺架的兩端固定連接，鉆機底座滑動連接鉆機平臺架，鉆機平臺架經(jīng)調(diào)位缸與鉆機底座連接，鉆機底座轉(zhuǎn)動連接轉(zhuǎn)動盤，轉(zhuǎn)盤馬達固定連接鉆機底座，轉(zhuǎn)盤馬達的轉(zhuǎn)軸連接轉(zhuǎn)動盤，轉(zhuǎn)動盤的前端鉸接調(diào)角桿，轉(zhuǎn)動盤的后端固定連接支撐桿，鉆機支撐架的前端與調(diào)角桿鉸接，鉆機支撐架的后端與支撐桿鉸接，調(diào)角缸的一端鉸接轉(zhuǎn)動盤，調(diào)角缸的另一端鉸接鉆機支撐架，鉆機支撐架滑動連接鉆機座，鉆機座上固定連接鉆機馬達，鉆機支撐架的前端固定連接夾持器，鉆桿穿過夾持器與鉆機馬達連接；所述無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法包括以下步驟：

步驟一、在預(yù)采的采煤工作面的兩側(cè)分別掘進順槽巷道，掘進順槽巷道的同時進行傳統(tǒng)的錨桿、錨網(wǎng)支護，待順槽巷道開掘完畢，布置采煤工作面；

步驟二、隨著采煤工作面的不斷推進的同時，在采煤工作面的前方靠近預(yù)采煤層的巷幫布置若干個自移式打鉆支護一體機組，每個自移式打鉆支護一體機組包括兩臺所述自移式打鉆支護一體機，兩臺自移式打鉆支護一體機的支柱底座經(jīng)移位缸連接；

步驟三、沿采煤工作面后方靠近采空區(qū)一側(cè)巷幫安裝柔性簾布，進行采空區(qū)與順槽巷道的密封；

步驟四、自移式打鉆支護一體機中的單體液壓支柱頂貼直接頂，支撐缸的活柱末端伸出支撐底板，調(diào)位缸的伸縮驅(qū)動鉆機支撐架在左右方向定位，調(diào)角缸的伸縮驅(qū)動鉆機支撐架在上下方向上較大角度范圍內(nèi)定位，轉(zhuǎn)盤馬達驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤360°旋轉(zhuǎn)，帶動鉆機支撐架旋轉(zhuǎn)擺動，以在左右方向和上下方向定位的基礎(chǔ)上實現(xiàn)定位角度的微調(diào)，鉆機馬達驅(qū)動鉆桿對直接頂推進打鉆形成預(yù)切鉆孔；

步驟五，每個自移式打鉆支護一體機組在單體液壓支柱和移位缸的配合下，于順槽巷道中沿采煤工作面的推進方向自行移動，繼續(xù)對直接頂推進打鉆形成預(yù)切鉆孔；

步驟六，將炸藥放置于預(yù)切鉆孔中進行超前定向爆破直接頂，待采煤工作面推過之后，爆破的直接頂下落至底板且位于柔性簾布的一側(cè)。

進一步的，步驟四中，鉆桿在垂直于巷幫的平面內(nèi)傾斜向上對直接頂推進打鉆形成預(yù)切鉆孔，僅旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動盤，在預(yù)切鉆孔的兩側(cè)對直接頂推進打鉆形成第一輔助預(yù)切鉆孔和第二輔助預(yù)切鉆孔。

進一步的，第一輔助預(yù)切鉆孔和第二輔助預(yù)切鉆孔相對于垂直于巷幫的平面對稱布置。

進一步的，步驟四中，鉆桿在垂直于巷幫的平面內(nèi)傾斜向上對直接頂推進打鉆形成預(yù)切鉆孔，僅改變調(diào)角缸的伸縮量，在垂直于巷幫的平面內(nèi)于預(yù)切鉆孔旁對直接頂推進打鉆形成第三輔助預(yù)切鉆孔。

進一步的，步驟四中，鉆桿在垂直于巷幫的平面內(nèi)傾斜向上對直接頂推進打鉆形成預(yù)切鉆孔，僅改變調(diào)位缸的伸縮量，在預(yù)切鉆孔的兩側(cè)對直接頂推進打鉆形成第四輔助預(yù)切鉆孔和第五輔助預(yù)切鉆孔。

進一步的，第四輔助預(yù)切鉆孔和第五輔助預(yù)切鉆孔相對于垂直于巷幫的平面對稱布置。

進一步的，鉆機平臺架固定連接有滑軌，鉆機底座固定連接有滑塊，滑塊與滑軌滑動連接。

進一步的，所述調(diào)角桿為兩根，兩調(diào)角桿之間固定連接有第一轉(zhuǎn)動桿，鉆機支撐架的前端固定連接有第一鉸接套，第一鉸接套鉸接第一轉(zhuǎn)動桿。

進一步的，所述支撐桿為兩根，兩支撐桿之間固定連接有第二轉(zhuǎn)動桿，鉆機支撐架的后端固定連接有第二鉸接套，第二鉸接套鉸接第二轉(zhuǎn)動桿。

進一步的，鉆機支撐架固定連接有導(dǎo)軌，鉆機座固定連接有鉆機滑座，鉆機滑座與導(dǎo)軌滑動連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法具有以下特點和優(yōu)點：

1、本發(fā)明的無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法，打鉆操作簡單、安全可靠，打鉆施工質(zhì)量高，操作人員的勞動強度低，形成預(yù)切鉆孔效率高，可滿足無煤柱沿空留巷切頂成巷施工的進度要求；

2、本發(fā)明的無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法，在使用多組自移式打鉆支護一體機時，施工過程中減少了順槽巷道中普通單體液壓支柱的使用數(shù)量，從而在采煤工作面的推進過程中減輕了回撤順槽巷道中普通單體液壓支柱的工作量；

3、本發(fā)明的無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法，在分析判斷某處的直接頂較難垮落時，可以通過自移式打鉆支護一體機快速形成多種預(yù)切鉆孔的布置方案供選擇。

結(jié)合附圖閱讀本發(fā)明的具體實施方式后，本發(fā)明的特點和優(yōu)點將變得更加清楚。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例中無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中自移式打鉆支護一體機的立體圖；

圖2為本發(fā)明實施例中無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中自移式打鉆支護一體機的俯視圖；

圖3為本發(fā)明實施例中無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中自移式打鉆支護一體機的主視圖；

圖4為本發(fā)明實施例中兩臺無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中自移式打鉆支護一體機經(jīng)移位缸連接后的立體圖；

圖5為本發(fā)明實施例中兩臺無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中采煤工作面布置的立體圖；

圖6為本發(fā)明實施例中兩臺無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中采煤工作面布置的俯視圖；

圖7為本發(fā)明實施例中兩臺無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中僅旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動盤形成預(yù)切鉆孔的布置示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例中兩臺無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中僅改變調(diào)角缸的伸縮量形成預(yù)切鉆孔的布置示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例中兩臺無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法中僅改變調(diào)位缸的伸縮量形成預(yù)切鉆孔的布置示意圖；

其中，

11、支柱底座，12、單體液壓支柱，13、支撐缸，14、移位缸，21、鉆機平臺架，211、滑軌，22、調(diào)位缸，23、鉆機底座，24、轉(zhuǎn)盤馬達，25、轉(zhuǎn)動盤，26、調(diào)角桿，27、支撐桿，28、調(diào)角缸，291、第一轉(zhuǎn)動桿，292、第二轉(zhuǎn)動桿，31、鉆機支撐架，311、導(dǎo)軌，32、鉆機座，321、鉆機滑座，33、鉆機馬達，34、夾持器，35、鉆桿，a、自移式打鉆支護一體機，b、順槽巷道，c、采煤工作面，d、柔性簾布，e、直接頂，f、預(yù)切鉆孔，f1、第一輔助預(yù)切鉆孔，f2、第二輔助預(yù)切鉆孔，f3、第三輔助預(yù)切鉆孔，f4、第四輔助預(yù)切鉆孔，f5、第五輔助預(yù)切鉆孔，g、爆破的直接頂，h、垂直于巷幫的平面，i、煤層。

具體實施方式

實施例1

如圖1至圖7所示，本實施例提供一種無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法，應(yīng)用自移式打鉆支護一體機a，自移式打鉆支護一體機a包括支柱底座11、移位缸14、單體液壓支柱12、支撐缸13、鉆機平臺架21、鉆機底座23、調(diào)位缸22、轉(zhuǎn)動盤25、轉(zhuǎn)盤馬達24、調(diào)角桿26、支撐桿27、鉆機支撐架31、調(diào)角缸28、鉆機座32、鉆機馬達33、夾持器34和鉆桿35，支柱底座11的一端固定連接移位缸14，支柱底座11的兩端分別固定連接兩單體液壓支柱12，兩單體液壓支柱12均固定連接兩支撐缸13，兩支撐缸13分別位于支柱底座11的兩側(cè)，兩單體液壓支柱11分別與鉆機平臺架21的兩端固定連接，鉆機平臺架21固定連接有滑軌211，鉆機底座23固定連接有滑塊，滑塊與滑軌211滑動連接，以使鉆機底座23滑動連接鉆機平臺架21，鉆機平臺架21經(jīng)調(diào)位缸22與鉆機底座23連接，鉆機底座23轉(zhuǎn)動連接轉(zhuǎn)動盤25，轉(zhuǎn)盤馬達24固定連接鉆機底座23，轉(zhuǎn)盤馬達24的轉(zhuǎn)軸連接轉(zhuǎn)動盤25，轉(zhuǎn)動盤25的前端鉸接調(diào)角桿26，轉(zhuǎn)動盤25的后端固定連接支撐桿27，調(diào)角桿26為兩根，兩調(diào)角桿26之間固定連接有第一轉(zhuǎn)動桿291，鉆機支撐架31的前端固定連接有第一鉸接套，第一鉸接套鉸接第一轉(zhuǎn)動桿291，以使鉆機支撐架31的前端與調(diào)角桿26鉸接，支撐桿27為兩根，兩支撐桿27之間固定連接有第二轉(zhuǎn)動桿292，鉆機支撐架31的后端固定連接有第二鉸接套，第二鉸接套鉸接第二轉(zhuǎn)動桿292，以使鉆機支撐架31的后端與支撐桿27鉸接，調(diào)角缸28的一端鉸接轉(zhuǎn)動盤25，調(diào)角缸28的另一端鉸接鉆機支撐架31，鉆機支撐架31固定連接有導(dǎo)軌311，鉆機座32固定連接有鉆機滑座321，鉆機滑座321與導(dǎo)軌311滑動連接，以使鉆機支撐架31滑動連接鉆機座32，鉆機座32上固定連接鉆機馬達33，鉆機支撐架31的前端固定連接夾持器34，鉆桿35穿過夾持器34與鉆機馬達33連接；

步驟一、在預(yù)采的采煤工作面c的兩側(cè)分別掘進順槽巷道b，掘進順槽巷道b的同時進行傳統(tǒng)的錨桿、錨網(wǎng)支護，待順槽巷道b開掘完畢，布置采煤工作面c；

步驟二、隨著采煤工作面c的不斷推進的同時，在采煤工作面c的前方靠近預(yù)采煤層i的巷幫布置若干個自移式打鉆支護一體機a組，每個自移式打鉆支護一體機a組包括兩臺上述自移式打鉆支護一體機a，兩臺自移式打鉆支護一體機a的支柱底座經(jīng)移位缸14連接；

步驟三、沿采煤工作面c后方靠近采空區(qū)一側(cè)巷幫安裝柔性簾布d等密封裝置，進行采空區(qū)與順槽巷道b的密封；

步驟四、自移式打鉆支護一體機a中的單體液壓支柱12頂貼直接頂e，支撐缸13的活柱末端伸出支撐底板，調(diào)位缸22的伸縮驅(qū)動鉆機支撐架31在左右方向定位，調(diào)角缸28的伸縮驅(qū)動鉆機支撐架31在上下方向上較大角度范圍內(nèi)定位，轉(zhuǎn)盤馬達24驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤25進行360°旋轉(zhuǎn)，帶動鉆機支撐架31旋轉(zhuǎn)擺動，以在左右方向和上下方向定位的基礎(chǔ)上實現(xiàn)定位角度的微調(diào)，鉆機馬達33驅(qū)動鉆桿35對直接頂e推進打鉆形成預(yù)切鉆孔f，當在鉆孔的過程中分析判斷某處的直接頂e較難垮落時，鉆桿35在垂直于巷幫的平面內(nèi)傾斜向上對直接頂e推進打鉆形成預(yù)切鉆孔f，僅通過旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動盤25左右轉(zhuǎn)動一定角度，在預(yù)切鉆孔f的兩側(cè)對直接頂e推進打鉆形成第一輔助預(yù)切鉆孔f1和第二輔助預(yù)切鉆孔f2，可以使旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動盤25左右轉(zhuǎn)動相同的角度，使第一輔助預(yù)切鉆孔f1和第二輔助預(yù)切鉆孔f2相對于垂直于巷幫的平面對稱布置，從而為后續(xù)的步驟六中在預(yù)切鉆孔f、第一輔助預(yù)切鉆孔f1和第二輔助預(yù)切鉆孔f2內(nèi)放置炸藥做好準備；

步驟五，每個自移式打鉆支護一體機a組在單體液壓支柱12和移位缸14的配合下，于順槽巷道b中沿采煤工作面c的推進方向自行移動，繼續(xù)對直接頂e推進打鉆形成預(yù)切鉆孔f；

步驟六，隨著采煤工作面c的推進，將炸藥放置于預(yù)切鉆孔f、第一輔助預(yù)切鉆孔f1和第二輔助預(yù)切鉆孔f2中進行超前定向爆破直接頂e，待采煤工作面c推過之后，爆破的直接頂e下落至底板且位于柔性簾布d的一側(cè)。

本實施例中的上述自移式打鉆支護一體機，其具體操作施工過程如下：將自移式打鉆支護一體機在施工位置裝配完成后，將乳化液注入單體液壓支柱12，升高單體液壓支柱12的上油缸，單體液壓支柱12的上油缸頂貼直接頂，待單體液壓支柱12達到設(shè)計要求的初撐力時停止注射乳化液?？刂浦е鬃?1前后的共四根支撐缸13活柱末端支撐底板，使支柱底座11以及整個機體保持穩(wěn)定，為后續(xù)的打鉆施工操作提供穩(wěn)定可靠的支撐。需要說明的是，在底板不平的情況下，可以通過調(diào)節(jié)各支撐缸13活柱不同伸縮量來保持支柱底座11以及整個機體保持穩(wěn)定。通過控制鉆機底座23兩側(cè)的調(diào)位缸22的伸縮，使鉆機底座23、鉆機支撐架31等部件可以沿著滑軌211左右滑動，從而可以實現(xiàn)在左右方向上滑軌211范圍內(nèi)選擇位置進行打鉆。通過控制調(diào)角缸28的伸縮，可以驅(qū)動鉆機支撐架31在上下方向上較大角度范圍內(nèi)定位，可以實現(xiàn)垂直打鉆、向上傾斜打鉆以及向下傾斜打鉆。轉(zhuǎn)盤馬達24驅(qū)動轉(zhuǎn)動盤25可進行360°旋轉(zhuǎn)，以帶動鉆機支撐架31左右旋轉(zhuǎn)擺動，以在鉆機支撐架31左右方向和上下方向上定位的基礎(chǔ)上實現(xiàn)打鉆角度的微調(diào)。在夾持器34的夾持作用下，鉆機座32沿著鉆機支撐架31推進，鉆機馬達33驅(qū)動鉆桿35推進打鉆施工。當前位置打鉆施工完成后，如圖4所示，成組的左側(cè)的自移式打鉆支護一體機的單體液壓支柱2的上油缸下降，同時收起左側(cè)的自移式打鉆支護一體機的支撐缸13，由移位缸14推動左側(cè)的自移式打鉆支護一體機向左移動一個工作行程距離，然后升起左側(cè)的自移式打鉆支護一體機的單體液壓支柱2的上油缸以支護住頂板。右側(cè)的自移式打鉆支護一體機的單體液壓支柱2的上油缸下降，移位缸14拉動右側(cè)的自移式打鉆支護一體機向左移動一個工作行程距離，升起右側(cè)的自移式打鉆支護一體機的單體液壓支柱2的上油缸支護住頂板。左側(cè)的自移式打鉆支護一體機和右側(cè)的自移式打鉆支護一體機的支撐缸13下降頂住底板，以準備進行上述的打鉆施工操作。

本實施例中的上述無煤柱沿空留巷切頂成巷施工方法，利用自移式打鉆支護一體機a，使在施工過程中簡化了打鉆操作，操作人員在打鉆過程中有單體液壓支柱12支撐直接頂，防止頂板垮落，使操作過程安全可靠；鉆孔嚴格按照生產(chǎn)技術(shù)措施進行，鉆孔位置偏差很低，使打鉆施工質(zhì)顯著量高；操作人員的勞動強度低，形成預(yù)切鉆孔f效率高，可滿足無煤柱沿空留巷切頂成巷施工的進度要求；在使用多組自移式打鉆支護一體機a時，施工過程中減少了順槽巷道b中普通單體液壓支柱的使用數(shù)量，從而在采煤工作面c的推進過程中減輕了回撤順槽巷道b中普通單體液壓支柱的工作量，進而提高了采煤推進和沿空留巷施工效率。

實施例2

如圖1至圖6、圖8所示，本實施例與實施例1的區(qū)別之處在于，步驟四中，當在鉆孔的過程中分析判斷某處的直接頂e較難垮落時，鉆桿35在垂直于巷幫的平面內(nèi)傾斜向上對直接頂e推進打鉆形成預(yù)切鉆孔f，僅改變調(diào)角缸28的伸縮量，在垂直于巷幫的平面內(nèi)于預(yù)切鉆孔f前或后對直接頂e推進打鉆形成第三輔助預(yù)切鉆孔f3，步驟六中，將炸藥放置于預(yù)切鉆孔f、第三輔助預(yù)切鉆孔f3中進行超前定向爆破直接頂e。

實施例3

如圖1至圖6、圖9所示，本實施例與實施例1的區(qū)別之處在于，步驟四中，當在鉆孔的過程中分析判斷某處的直接頂e較難垮落時，鉆桿35在垂直于巷幫的平面內(nèi)傾斜向上對直接頂d推進打鉆形成預(yù)切鉆孔f，僅改變調(diào)位缸22的伸縮量，在預(yù)切鉆孔f的兩側(cè)對直接頂e推進打鉆形成第四輔助預(yù)切鉆孔f4和第五輔助預(yù)切鉆孔f5，第四輔助預(yù)切鉆孔f4和第五輔助預(yù)切鉆孔f5可以相對于垂直于巷幫的平面對稱布置，步驟六中，將炸藥放置于預(yù)切鉆孔f、第四輔助預(yù)切鉆孔f4和第五輔助預(yù)切鉆孔f5中進行超前定向爆破直接頂。

當然，上述說明并非是對本發(fā)明的限制，本發(fā)明也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的變化、改型、添加或替換，也應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。