[发明专利]一种无巷旁充填沿空留巷锚护结构的协同设计与建造方法

权利要求书

1.一种无巷旁充填沿空留巷锚护结构的协同设计与建造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：进行采区规划与设计，设计采区的巷道；

步骤2：根据沿空留巷顶板覆岩运移规律和留巷变形破坏规律，建立无巷旁充填沿空留巷控制模型及协同锚护控制机理和技术体系；

步骤3：运用协同锚护控制机理和技术，进行运输巷的掘进和锚固；

步骤4：在运输巷掘进期间，实施边掘进边预裂切顶；

步骤5：运输巷掘进到工作面切眼位置后，先通过回风巷对切眼进行反掘施工，运输巷继续往前掘进，直至与底板大巷贯通，形成运输巷与底板大巷联络巷；

步骤6：工作面切眼施工到位后，通过底板大巷、运输巷与联络巷运输综采设备，然后在切眼进行安装；

步骤7：工作面综采设备安装好以后，首先进行试运行回采，然后进行正式回采；

步骤8：完成工作面回采进尺且将靠近采空侧的采架移动到位以后，对采架后方空出来的尚未垮落的顶板进行临时支护，然后进行挡矸锚护结构的施工；

步骤9：完成挡矸梁施工后，随即进行采空区密闭结构施工；

步骤2包括：

步骤2.1：建立无巷旁充填沿空留巷协同锚护结构模型；

步骤2.2：建立无巷旁充填沿空留巷协同锚护力学模型；

步骤2.3：建立无巷旁充填沿空留巷协同锚护机制；

步骤2.4：建立协同锚护关键技术体系；

步骤2.1中，无巷旁充填沿空留巷协同锚护结构包括巷内锚固结构和巷旁支护结构；

步骤3中，顶板最靠近高帮的锚杆为第一锚杆(1)，所述第一锚杆(1)使用挡矸托盘(2)、梯形垫块(3)和第一螺母(4)安装；所述挡矸托盘(2)包括托盘板(201)、固梁板(202)和加强筋板(203)，所述托盘板(201)和所述固梁板(202)为方形板，并通过两块所述加强筋板(203)连接，所述托盘板(201)的中间位置设有第一穿杆孔(204)，所述固梁板(202)设有第一螺栓孔(205)；所述托盘板(201)紧贴巷道顶板安装，所述第一锚杆(1)穿过第一穿杆孔(204)；

步骤8中，挡矸锚护结构的施工包括挡矸梁(8)的施工，所述挡矸梁(8)上端设有第二螺栓孔，下端设有第三穿杆孔，所述第二螺栓孔用于连接固梁板(202)；

在进行挡矸锚护结构的施工时，首先拆掉高帮的岩体帮最上面的第二锚杆(6)以及其它需要用来固定所述挡矸梁(8)的锚杆的锚杆保护装置，然后卸掉所述第二锚杆(6)的螺母和托盘；安装时，将第二螺栓孔对准固梁板(202)上的第一螺栓孔(205)，然后使用螺栓插入所述第二螺栓孔和所述第一螺栓孔(205)，再将所述螺栓的第二螺母在螺栓体的另一头安装好，但先不拧紧；将第三穿杆孔对准岩体帮上的所述第二锚杆(6)，使得所述第二锚杆(6)的尾部从所述第三穿杆孔穿出，然后再将托盘、螺母安好，并将螺母完全拧紧，使得挡矸梁(8)分别与挡矸托盘(2)和第二锚杆(6)连接；挡矸梁(8)安装完成后，下端插入底板深度200mm。

2.根据权利要求1所述的无巷旁充填沿空留巷锚护结构的协同设计与建造方法，其特征在于，还包括步骤10：完成挡矸锚护结构与密闭结构施工后的维护。

3.根据权利要求1所述的无巷旁充填沿空留巷锚护结构的协同设计与建造方法，其特征在于，步骤1包括：

步骤1.1：在采区采面的上方或下方布置一条大巷；

步骤1.2：在采区边界布置一条边界下山大巷，按永久大巷布置，并与底板大巷贯通；

步骤1.3：在同一采区的其它采面设计运输巷和切眼。

4.根据权利要求1所述的无巷旁充填沿空留巷锚护结构的协同设计与建造方法，其特征在于，步骤4中，预裂切顶采用聚能管、炸药和炮泥实施定向爆破。

5.根据权利要求4所述的无巷旁充填沿空留巷锚护结构的协同设计与建造方法，其特征在于，爆破的炮眼布置在顶板距高帮90-110mm处，同一组起爆炮眼为8～10个，平行于巷道走向布置在同一条线上，且钻眼角度一致。

6.根据权利要求5所述的无巷旁充填沿空留巷锚护结构的协同设计与建造方法，其特征在于，炮眼与水平线的夹角为75～90°。