一種再生頂板下巷道頂板控制體系的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及采礦破碎頂板下掘進巷道頂板支護技術領域，特別涉及一種對再生頂板下掘進巷道頂板的控制體系。
【背景技術】
[0002]很多地方煤礦由于受經濟條件的制約，放炮落煤、分層開采成為主要的采煤方法，但分層開采形成的再生頂板難以管理，在回采過程中很容易發生冒頂事故，影響生產。雖然許多地方礦已經被整合采用綜采綜放設備，但進行下分層復采問題仍然大量存在。隨著煤炭資源的日益減少和煤炭開采技術的提高，對部分遺棄煤炭資源的回收，已成為延長礦井服務年限、提高資源回收率的一條重要途徑，而殘煤復采的一個重要方面則是對再生頂板的控制。煤層上分層采出后，頂板在壓力作用下沿節理折斷、破碎并垮落至采空區，破碎巖塊在上覆巖層重力作用下緩慢壓實，相互咬合形成新的巖層，稱為再生頂板。
[0003]再生頂板下掘進巷道的頂板結構從下往上依次是預留護頂部分、再生頂板不規則冒落帶、再生頂板規則冒落帶和再生頂板斷裂帶。其中預留護頂是指下分層布置巷道時預留的一定厚度的原始完整頂板，不規則冒落帶是指由破碎雜亂的巖塊堆積壓實后形成頂板分層，再生頂板斷裂帶內的巖塊尺寸較大，約為巷道跨度的3-5倍，該部分巖塊已與圍巖形成平衡結構，不僅能克服自身重力，還能提供一定的承載能力。
[0004]目前常規的巷道破碎頂板支護技術往往是通過錨桿、金屬網和噴層支護，但由于再生頂板的特殊結構，若使用錨桿支護，由于錨桿長度限制，錨桿端頭則會錨入再生頂板的破碎帶巖塊內，而該部分巖塊主要是由預留護頂支撐的，預留護頂中存在著許多裂隙和易滑落塊體，若預留護頂失穩，錨桿便起不到錨固作用，易發生冒頂。因此，需要提供一種新型的巷道頂板控制體系，確保對再生頂板下巷道頂板的有效控制，實現再生頂板下巷道的安全掘進。
【實用新型內容】
[0005]針對常規支護在再生頂板下巷道頂板控制方面存在的技術不足，本實用新型提供一種再生頂板下巷道頂板控制體系，適用于對再生頂板、復合頂板和破碎頂板下掘進巷道頂板的控制。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0007]—種再生頂板下巷道頂板控制體系，包括錨索、金屬網、U型可縮支架和噴層；銷索與金屬網組合形成第一層懸吊支護結構，U型可縮支架與噴層組合形成第二層承載支護結構，錨索與U型可縮支架間隔布置，形成一套錨索、金屬網、U型可縮支架和噴層的聯合支護結構。
[0008]所述的錨索直徑17.8mm，長5000mm，巷道斷面內打兩根錨索，間排距為900X900mm，過斷層、頂板破碎或壓力大時，間排距為800X800mm。
[0009]所述的U型可縮支架為U29金屬棚，棚距1800mm，過斷層、頂板破碎或壓力大時，棚距為 1200mm。
[0010]所述的噴層為混凝土噴層，噴層厚2000mm。
[0011]本實用新型的有益技術效果是:
[0012]本實用新型實現了對再生頂板下掘進巷道頂板的有效控制，解決了現有錨桿支護不能有效錨固再生頂板和頂板中破碎巖塊易滑動冒落的問題，為巷道再生頂板的控制技術提供了新的思路。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型再生頂板下巷道頂板控制體系的結構示意圖；
[0014]圖2為圖1的A-A剖面圖；
[0015]其中，1 一巷道，2—噴層，3— U型可縮支架，4一金屬網，5—錨索，61—再生頂板不規則冒落帶，62—再生頂板規則冒落帶，63—再生頂板斷裂帶，7—預留護頂。
【具體實施方式】
[0016]本實用新型提供了一種再生頂板下巷道頂板控制體系，為了使本實用新型的目的、技術方案以及優點更清楚、明確，以下將結合附圖與具體實施例對本實用新型進一步詳細說明。
[0017]如圖1和圖2所示，一種再生頂板下巷道頂板控制體系，包括錨索5、金屬網4、U型可縮支架3和噴層2 ;錨索5與金屬網4組合形成第一層懸吊支護結構，U型可縮支架3與噴層2組合形成第二層承載支護結構，錨索5與U型可縮支架3間隔布置，形成一套錨索5、金屬網4、U型可縮支架3和噴層2的聯合支護結構。
[0018]本實用新型的工作方式及機理是:巷道1掘進一定進尺后，在巷道表面鋪上金屬網4，將兩根規格為017.8 X 5000mm的錨索5錨入巷道頂板，錨索5將穿過預留護頂7、再生頂板不規則冒落帶61和再生頂板規則冒落帶62，最終錨入再生頂板斷裂帶63，錨索5每孔采用三節MSK2335型數值藥卷加長錨固，錨索5外露小于200mm ;架棚施工采用U29金屬棚，拉桿四道，梁兩道，拉桿距梁中1000mm處，兩幫架腿拱基線處各一道，卡纜扭矩200N.m，卡纜間距300mm，頂部和幫部采用500 X 900mm鋼筋芭片背幫頂；正常情況循環進尺900mm，銷索間排距900 X 900mm，棚距1800mm ;過斷層、頂板破碎或壓力大時，銷索間排距為800X800mm，棚距1200mm。通過對巷道頂板下沉量的現場觀測，采用該控制體系支護時巷道頂板下沉量最大不超過40mm，平均30mm，回采期間巷道能滿足礦井正常生產要求；另通過現場觀察，巷道頂板支護效果較好，無漏、冒現象。
[0019]應當理解的是，上述針對具體實驗步驟的描述較為詳細，并不能因此而認為是對本實用新型專利保護范圍的限制，本領域的普通技術人員在本實用新型的啟示下，在不脫離本實用新型權利要求所保護的范圍情況下，還可以做出改變尺寸、替換、簡單組合等多種變形，這些均落入本實用新型的保護范圍之內，本實用新型的請求保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種再生頂板下巷道頂板控制體系，其特征在于:包括錨索(5)、金屬網(4)、U型可縮支架(3)和噴層(2);錨索(5)與金屬網(4)組合形成第一層懸吊支護結構，U型可縮支架(3)與噴層(2)組合形成第二層承載支護結構，錨索(5)與U型可縮支架(3)間隔布置。2.根據權利要求1所述的一種再生頂板下巷道頂板控制體系，其特征在于:所述的錨索(5)直徑17.8mm，長5000mm，巷道斷面內打兩根錨索(5)，間排距為900 X 900mm，過斷層、頂板破碎或壓力大時，間排距為800X800mm。3.根據權利要求1所述的一種再生頂板下巷道頂板控制體系，其特征在于:所述的U型可縮支架(3)為U29金屬棚，棚距1800mm，過斷層、頂板破碎或壓力大時，棚距為1200mm。4.根據權利要求1所述的一種再生頂板下巷道頂板控制體系，其特征在于:所述的噴層(2)為混凝土噴層，噴層(2)厚2000mm。
【專利摘要】本實用新型公開了一種再生頂板下巷道頂板控制體系，包括錨索、金屬網、U型可縮支架和噴層；錨索與金屬網組合形成第一層懸吊支護結構，U型可縮支架與噴層組合形成第二層承載支護結構，錨索與U型可縮支架間隔布置，形成一套錨索、金屬網、U型可縮支架和噴層的聯合支護結構。本實用新型針對再生頂板的特殊分層結構，通過錨索與金屬網將巷道預留護頂與頂板中已穩定巖塊懸吊起來，通過U型可縮支架和噴層控制住巷道頂板中破碎易滑落的巖塊，從而實現了對再生頂板下巷道頂板的支護和控制，保證了巷道頂板的穩定性和完整性。
【IPC分類】E21D20/02
【公開號】CN205047239
【申請號】CN201520808617
【發明人】馬文強
【申請人】山東科技大學
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月20日