[发明专利]保留棚腿充填的沿空留巷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿沿空留巷方法，尤其是煤矿采用U型棚支护的沿空留巷方法。 

背景技术

沿空留巷是一种在采煤工作面后方沿采空区边缘，采用支柱支设、砌筑矸石带、充填混凝土等方法将上一区段的顺槽沿采空区保留下来，作为下一区段的回采巷道继续使用，取消区段间保护煤柱的回采巷道支护技术。采用充填的方法构筑的采空区与回采巷道隔离墙体称为充填墙体，根据充填墙体与采前回采巷道相对位置关系，可将沿空留巷分为原位留巷、半原位留巷和巷内留巷三种。 

半原位沿空留巷，即充填墙体一部分位于采空区，一部分位于采前回采巷道，减小了留巷顶板的跨度，降低了工作面矿压显现的强度，有利于充填墙体的构筑并且能够保证很好的接顶，因而应用广泛。然而，对于原支护采用U型棚支护的回采巷道，半原位沿空留巷存在以下两点问题：1、超前工作面拆除棚腿导致U型棚结构不稳定。为了防止采煤机在端头割煤过程中切割到U型棚棚腿，需要超前工作面拆除U型棚回采侧棚腿，不仅增加了工序，而且影响了工作面的推进速度；更为重要的是，棚腿拆除后的支护结构变为非回采侧棚腿单侧支撑的不稳定结构，对巷道顶板的承载能力大幅降低，而沿空留巷成功的关键在于对巷道顶板有效的高强度控制，U型棚承载能力的不足会导致区域顶板在充填前的离层破坏，影响留巷的稳定性，甚至造成留巷失败。2、U型棚回采一侧肩部充填不密实。U型棚肩部与待充填区域顶板、非回采一侧充填模板之间形成不规则充填空间，造成充填不密实，充填墙体强度降低，在侧向压力及顶板压力作用下，充填墙体变形极易向充填不密实区域发展，导致充填墙体破坏，留巷难以维护。 

对于原回采巷道采用U型棚支护的半原位沿空留巷技术存在的上述问题，国内外尚无有效的解决方法。 

发明内容

技术问题：本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种方法简单、安全、稳定性强、易施工、效果好的保留棚腿充填的沿空留巷方法。 

技术方案：本发明的保留棚腿充填的沿空留巷方法，包括采用U型棚支护的回采巷道，步骤如下： 

（1）超前开缺口：在采煤工作面端头，采用人工或者小型掘进机的作业方式沿工作面推进方向开缺口，开缺口的长度为6m~10m，保留巷道中的U型棚棚腿，采用锚梁网对开缺口区域内的顶板进行支护；

（2）人工立模：沿已施工的充填墙体，在靠采空区一侧设置一充填模板，同时在靠回采巷道一侧设置一充填模板，该侧充填模板上端与U型棚顶梁相接，并在两模板之间沿工作面倾向支设充填模板，形成预充填区，使巷道中的U型棚棚腿保留在预充填区内；

（3）充填：采用充填料搅拌、运输系统，对预充填区进行充填，直至充满；

（4）拆除模板：充填料充分凝固后，U型棚棚腿与充填料共同组成新的充填墙体，将人工设置的模板进行拆除；

（5）随着工作面推进，重复上述步骤（1）~（4），直至整个沿空留巷开采结束。

所述端头撕帮开缺口的宽度应大于充填墙体在采空区中的宽度；所述的充填料为混凝土或水充填材料。 

有益效果：本发明针对采用U型棚支护沿空留巷存在的问题，保护了充填作业期间U型棚支护结构的完整性，保持了其原有承载能力，保证了对顶板的有效支护；U型棚棚腿与充填墙体形成统一承载体，充分发挥了U型棚的承载性能，并起到提高充填墙体强度和防止充填墙体滑移的作用，解决了由于拆除U型棚棚腿而导致的U型棚支护结构不稳定，不能对顶板提供稳定支护的技术问题。是一种使用度广、高效、方便的采用U型棚支护的沿空留巷方法。其加固方法工序简单、易施工、效果好，在本技术领域内具有广泛的实用性。 

附图说明

图1是本发明的保留棚腿充填的沿空留巷方法示意图； 

图2是图1的Ⅰ-Ⅰ剖面图。

图中：1—采煤工作面，2—开缺口，3—U型棚棚腿，4—充填墙体，5—充填模板，6—采空区，7—回采巷道，8—预充填区。 

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述： 

本发明的保留棚腿充填的沿空留巷方法，包括采用U型棚支护的回采巷道，具体操作步骤如下：

（1）超前开缺口：如图1所示，在采煤工作面1端头，采用人工或者小型掘进机的作业方式沿工作面推进方向开缺口2，开缺口2的长度为6m~10m，保留巷道中的U型棚棚腿3，在开缺口2区域内按常规方法采用锚梁网对顶板进行支护；所述的超前开缺口2，缺口2宽度应大于设计充填墙体4在采空区6中的宽度，以确保采煤机割煤时不会截割到U型棚棚腿3；