一種煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于煤礦回采安全領域，具體涉及一種煤礦綜采工作面回采過程中能夠使采場頂板順利垮落的強制放頂孔構造。
【背景技術】
[0002]礦井綜采工作面通常有若干臺ZZ5000/14.5/28型掩護式液壓支架支護頂板，現(xiàn)在普遍采用長壁后退式采煤法，工作面一次采全高，采用全部垮落法管理頂板。以前礦井綜采工作面進、回風落山角懸頂面積大于規(guī)程規(guī)定，有時長達二十多米，對瓦斯治理、頂板管理帶來隱患，尤其是采空區(qū)大面積瞬間垮落時極易形成颶風和沖擊壓，造成人員傷亡和設備損壞，而且容易造成瓦斯瞬間涌出，誘發(fā)瓦斯重特大事故。以往執(zhí)行的退錨措施不能保證落山角處頂板能夠及時冒落，且不利于瓦斯治理。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]針對現(xiàn)有井下綜采工作面兩順槽退錨存在的不足，為進一步加強綜采工作面頂板管理，保證落山角處頂板能夠及時冒落，利于瓦斯治理，為此，本實用新型的提供一種煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造。
[0004]為達到上述目的，本實用新型采用了以下技術方案:
[0005]一種煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，包括在綜采工作面分布的若干個液壓支架，沿液壓支架頂部設有并排分布的工作面鉆孔；在綜采工作面的兩側(cè)分別設有進風順槽和回風順槽，兩順槽內(nèi)側(cè)為主幫，外側(cè)為副幫；沿兩順槽副幫設一排副幫側(cè)鉆孔，與兩順槽副幫側(cè)鉆孔相垂直間隔分布有若干排順槽鉆孔；沿兩順槽縱向頂面分布有若干排鉸接梁，所述鉸接梁上間隔分布有伸入至兩順槽頂面的液壓鋼筋柱；所述液壓支架的左右兩側(cè)分布有兩排液壓鋼筋柱。
[0006]進一步地，沿所述液壓支架頂部并排分布的工作面鉆孔分布在液壓支架對應的綜采工作面頂面兩側(cè)。
[0007]進一步地，所述進風順槽分布的鉸接梁均布在進風順槽頂面。
[0008]進一步地，所述副幫側(cè)鉆孔相鄰孔間隔為250?350mm，孔深為5?6m，副幫側(cè)鉆孔與副幫間距為450?550mm且與副幫平行。
[0009]進一步地，所述綜采工作面中間70?90m范圍內(nèi)不設鉆孔，兩側(cè)工作面鉆孔孔間隔為250?350_，孔深為5?6m，工作面鉆孔相鄰排間距為4?5m。
[0010]進一步地，所述順槽鉆孔相鄰孔間隔為250?350mm，孔徑為23?26mm，孔深為5?6m，孔間排距為4000?5000mm。
[0011]本實用新型煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，通過在頂板上采用成排深孔來破壞頂板的應力分布，使頂板的整體性得到破壞；隨著回采推進，采空區(qū)頂板下沉，在成排孔處依靠張拉力折斷作用，使上覆巖層垮落，從而減弱了頂板垮落的沖擊壓力。該構造大大減少了老塘有害氣體積存空間，從而降低了因頂板垮落而造成瓦斯的瞬間涌出及頂板大面積垮落而形成沖擊壓力的可能性，解決了工作面進、回風落山角懸頂面積過大對瓦斯治理、頂板管理帶來隱患，具有顯著效果。
【附圖說明】
[0012]圖1為煤礦310綜采工作面初采初放強制放頂孔施工位置示意圖；
[0013]圖2為煤礦310綜采工作面初采初放老頂初次垮落示意圖；
[0014]圖3為煤礦310綜采工作面老頂初次垮落后強制放頂孔施工位置示意圖；
[0015]圖中:1、進風順槽；2、回風順槽；3、綜采工作面；4、液壓支架；5、老頂斷裂線；6、副幫側(cè)鉆孔；7、順槽鉆孔；8、工作面鉆孔；9、采空區(qū)；10、鉸接梁；11、液壓鋼筋柱。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0017]參見圖1，本實用新型煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，包括在綜采工作面3分布的若干個液壓支架4，沿液壓支架4頂部設有并排分布的工作面鉆孔8 ;在綜采工作面3的兩側(cè)分別設有進風順槽I和回風順槽2，兩順槽內(nèi)側(cè)為主幫，外側(cè)為副幫；沿兩順槽副幫設一排副幫側(cè)鉆孔6，與兩順槽副幫側(cè)鉆孔6相垂直間隔分布有若干排順槽鉆孔7 ;沿兩順槽縱向頂面分布有若干排鉸接梁10，所述鉸接梁10上間隔分布有伸入至兩順槽頂面的液壓鋼筋柱11 ;所述液壓支架4的左右兩側(cè)分布有兩排液壓鋼筋柱11。
[0018]沿液壓支架4頂部并排分布的工作面鉆孔8分布在液壓支架4對應的綜采工作面3頂面兩側(cè)。進風順槽I分布的鉸接梁10均布在進風順槽I頂面，回風順槽2分布的鉸接梁10之間留有滑車軌道。
[0019]綜采工作面施工鉆孔，鉆孔間距250?350臟，孔深5?6m，孔徑為23?26mm，鉆孔由兩端頭向工作面施工在支架前梁與煤壁的安全間隙上，工作面中間70?90m范圍內(nèi)不施工鉆孔，每排鉆孔施工在一條直線上，協(xié)助頂板垮落。同時，在工作面兩順槽副幫側(cè)施工一排鉆孔，間距250?350mm，孔深5?6m，距副幫500mm，根據(jù)初采初放期間頂板的具體變化情況可適當加密放頂孔的施工；在煤壁處順槽施工強制放頂孔，孔徑為23?26mm，孔深為5?6m，孔間排距為300X4000mm。從煤壁向外4m開始打第一排孔，鉆孔由里向外施工，施工位置在兩排錨索梁中間；第一排鉆孔施工后，待工作面向前推進5刀(4m)后，施工第二排鉆孔，要求與第一排鉆孔相同；工作面每推進5刀煤，施工一排鉆孔，如此循環(huán)作業(yè)，至老頂初次垮落；綜采工作面老頂初次垮落后，如果工作面兩順槽落山角垮落不及時，則按照上述方式在兩順槽施工放頂孔；鉆孔施工范圍(松動頂板長度)與每天生產(chǎn)班推進度要基本一致，循環(huán)作業(yè)，既要保證超前支護強度，又要滿足放頂效果。
[0020]鉆孔施工的位置是根據(jù)老頂斷裂的形式進行合理的安排，見圖2所示，老頂斷裂線5。在頂板上采用成排深孔來破壞頂板的應力分布，使頂板的整體性得到破壞，隨著回采推進，采空區(qū)頂板下沉，在成排孔處依靠張拉力折斷作用，使上覆巖層垮落，從而減弱了頂板垮落的沖擊壓力，大大減少老塘有害氣體積存空間，從而降低因頂板垮落而造成瓦斯的瞬間涌出及頂板大面積垮落而形成沖擊壓力的可能性。
[0021]圖3所示為綜采工作面老頂初次垮落后強制放頂孔施工位置示意圖，顯示綜采工作面老頂初次垮落后采空區(qū)9位置。
[0022]實施例
[0023]打孔強制放頂采用錨索鉆機打孔，相鄰孔間隔為300mm，孔徑為25mm，孔深為6m，孔間排距為4000mm。放頂孔孔深是根據(jù)礦回采工作面直接頂巖性厚度決定。鉆孔施工范圍(松動頂板長度)與每天生產(chǎn)班推進度要基本一致，循環(huán)作業(yè)，既要保證超前支護強度，又滿足放頂效果，增強了綜采工作面安全回采的可靠性。
[0024]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細說明，不能認定本實用新型的【具體實施方式】僅限于此，對于本實用新型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干簡單的推演或替換，都應當視為屬于本實用新型由所提交的權利要求書確定專利保護范圍。
【主權項】
1.一種煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，其特征在于:包括在綜采工作面(3)分布的若干個液壓支架(4)，沿液壓支架(4)頂部設有并排分布的工作面鉆孔(8);在綜采工作面⑶的兩側(cè)分別設有進風順槽⑴和回風順槽⑵，兩順槽內(nèi)側(cè)為主幫，外側(cè)為副幫；沿兩順槽副幫設一排副幫側(cè)鉆孔(6)，與兩順槽副幫側(cè)鉆孔(6)相垂直間隔分布有若干排順槽鉆孔(7);沿兩順槽縱向頂面分布有若干排鉸接梁(10)，所述鉸接梁(10)上間隔分布有伸入至兩順槽頂面的液壓鋼筋柱(11);所述液壓支架(4)的左右兩側(cè)分布有兩排液壓鋼筋柱(11)。
2.根據(jù)權利要求1所述的煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，其特征在于:沿所述液壓支架(4)頂部并排分布的工作面鉆孔(8)分布在液壓支架(4)對應的綜采工作面(3)頂面兩側(cè)。
3.根據(jù)權利要求1所述的煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，其特征在于:所述進風順槽(I)分布的鉸接梁(10)均布在進風順槽(I)頂面。
4.根據(jù)權利要求1所述的煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，其特征在于:所述副幫側(cè)鉆孔(6)相鄰孔間隔為250?350mm，孔深為5?6m，副幫側(cè)鉆孔(6)與副幫間距為450?550mm且與副幫平行。
5.根據(jù)權利要求1所述煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，其特征在于:所述綜采工作面(3)中間70?90m范圍內(nèi)不設鉆孔，兩側(cè)工作面鉆孔(8)孔間隔為250?350mm，孔深為5?6m，工作面鉆孔⑶相鄰排間距為4?5m。
6.根據(jù)權利要求1所述煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，其特征在于:所述順槽鉆孔(7)相鄰孔間隔為250?350mm，孔徑為23?26mm，孔深為5?6m，孔間排距為4000?5000mmo
【專利摘要】本實用新型公開了一種煤礦用綜采工作面強制放頂孔構造，包括在綜采工作面分布的若干個液壓支架，沿液壓支架頂部設有并排分布的工作面鉆孔；在綜采工作面的兩側(cè)分別設有進風順槽和回風順槽，沿兩順槽副幫設一排副幫側(cè)鉆孔，與兩順槽副幫側(cè)鉆孔相垂直間隔分布有若干排順槽鉆孔；沿兩順槽縱向頂面分布有若干排鉸接梁，鉸接梁上間隔分布有伸入至兩順槽頂面的液壓鋼筋柱；所述液壓支架的左右兩側(cè)分布有兩排液壓鋼筋柱。該結(jié)構解決了綜采面在回采過程中，進、回風落山角出現(xiàn)懸頂造成的隱患，具有施工簡便、效果明顯等特定，保障了頂板隨回采能及時垮落，有利于瓦斯治理。
【IPC分類】E21C41-16, E21B7-00
【公開號】CN204371342
【申請?zhí)枴緾N201420800942
【發(fā)明人】王建東, 焦穩(wěn)鋒, 高海超, 袁亞文
【申請人】陜西陜煤黃陵礦業(yè)有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月16日