一種無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架及裝備系統技術方案

本發明專利技術提出一種無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架及裝備系統，使用在無巷道無煤柱自留巷開采工法中。所述超后支架支撐在留巷區。超后支架包括底座、頂梁和支柱；所述底座在下側；頂梁在頂部支撐頂部巖體，所述支柱可伸縮地支撐在所述底座與頂梁之間；超后支架設有側向支撐結構；所述頂梁中部留有錨桿開槽；所述超后支架至少具有四組，前部為切頂支架，后部為擋矸支架；每個位置包括至少兩架支架，相互配合邁步式前進，當其中一架支架前移時，另一架支架要對擋矸板進行側向支撐。實現了工作面后方切頂、擋矸、打注漿錨桿、注漿等功能，實現了頂板的順利垮落，并通過注漿進一步提高了采空區巷幫的強度及穩定性，取得了良好的成巷效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及煤礦工作面配套設備，尤其涉及一種無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架及裝備系統，為無巷道掘進無煤柱開采工法的實施提供了保障。
技術介紹
目前，在進行長壁開采過程中，如圖1所示采用121工法，即一個工作面需先挖掘兩個巷道，并且留一個煤柱作為支撐。具體說來，每個工作面10包括上順槽11、下順槽12和開采面13，各工作面10的上順槽11連通皮帶下山通道14，各工作面10的下順槽12連通回風下山通道15，另外還設置有軌道下山通道16。目前的這種結構中，需要留設煤柱，造成資源的大量浪費。而且，每個工作面都需要挖掘兩個巷道，工作效率低。隨著大規模的煤炭開采，煤炭資源量日益減少，尤其在煤炭經濟蕭條的今天，傳統的留設煤柱、沿空掘巷的開采方式造成的開采成本高，煤炭回收率低等問題日益突出。在所述
技術介紹
部分公開的上述信息僅用于加強對本專利技術的背景的理解，因此它可以包括不構成對本領域普通技術人員已知的現有技術的信息。
技術實現思路
在
技術實現思路
部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本
技術實現思路
部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。本專利技術的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架。以解決無巷道無煤柱自留巷開采工法工作面后方切頂、擋矸、注漿等問題。本專利技術的目的在于設計適用于無巷道掘進無煤柱自留巷開采工法的配套裝備系統，以滿足無巷道掘進無煤柱開采工法下各項技術要求，達到采區無巷道掘進無煤柱開采的目的。本專利技術的額外方面和優點將部分地在下面的描述中闡述，并且部分地將從描述中變得顯然，或者可以通過本專利技術的實踐而習得。根據本專利技術的一個方面，提供一種無巷道無煤柱開采工法的自留巷超后支架，所述超后支架使用在無巷道無煤柱開采作業工法中，以采煤機系統在一采煤通道內進行采煤作業，所述采煤通道外端連通上順槽，所述采煤通道內端連通下順槽；所述下順槽為留巷區，所述上順槽和下順槽基本平行于所述采煤機系統開采前進方向，所述采煤通道后側與所述留巷區外側之間的區域為采空卸壓區；所述超后支架支撐在所述留巷區；所述超后支架包括底座、頂梁和支柱；所述底座在下側；所述頂梁在頂部支撐頂部巖體，所述支柱可伸縮地支撐在所述底座與頂梁之間；所述超后支架設有側向支撐結構，以支撐位于所述采空卸壓區和留巷區之間的擋矸板；所述頂梁中部留有錨桿開槽；所述超后支架至少具有四組，前部一組或兩組為切頂超后支架，其余為擋矸超后支架；每個位置包括至少兩架所述超后支架，相互配合邁步式前進，當其中一所述超后支架前移時，另一所述超后支架的側向支撐結構要對所述擋矸板進行側向支撐。根據本專利技術的一實施方式，其中所述底座與頂梁之間還具有一鉸接腿，所述鉸接腿上下兩端分別鉸接于所述底座與頂梁。根據本專利技術的一實施方式，其中所述鉸接腿為四連桿式鉸接腿，其中各連桿在中部呈角度鉸接。根據本專利技術的一實施方式，其中所述側向支撐結構包括兩個以上側向延伸的伸縮桿，所述側向支撐結構還包括滑動架，所述滑動架豎向地安裝于所述底座，所述伸縮桿后部安裝于所述滑動架。根據本專利技術的一實施方式，其中所述伸縮桿為液壓伸縮桿，所述滑動架帶動所述伸縮桿左右或上下調整位置。根據本專利技術的一實施方式，其中所述錨桿開槽為從前至后的通槽，所述頂梁在錨桿開槽兩側為左側頂梁和右側頂梁；所述左側頂梁和右側頂梁分別包括前頂梁和后頂梁，所述前頂梁和后頂梁互相鉸接。根據本專利技術的一實施方式，其中所述底座分別包括前底座和后底座，所述前底座和后底座互相鉸接。根據本專利技術的一實施方式，其中至少一組所述擋矸超后支架配備有錨桿鉆機，通過所述擋矸板上開設的錨桿預留孔向所述采空卸壓區巷幫施工注漿錨桿。根據本專利技術的一實施方式，其中至少一組所述擋矸超后支架配備有注漿機，以所述注漿機能向所述采空卸壓區巷幫注漿。根據本專利技術的一實施方式，其中所述超后支架前立柱和后立柱均具有側向支撐結構，所述側向支撐結構能對側向擋矸板進行支撐，所述側向擋矸板設有注漿錨桿預留孔，并焊接有槽鋼作為所述側向支撐結構側向支撐的著力點。根據本專利技術的一實施方式，后兩組為擋矸超后支架，在第三組支架位置，頂板在壓力及切頂阻力的共同作用下，基本完全垮落穩定，第三組支架配備有錨桿鉆機，通過擋矸板錨桿預留孔向采空區巷幫施工注漿錨桿。根據本專利技術的一實施方式，第四組支架配備有注漿機，注漿錨桿施工完畢后，向采空區巷幫注漿，以提高采空圍巖的整體性，漿液凝固完全穩定后，拆除擋矸板，可循環使用。本專利技術的另一個方面，提供一種無巷道無煤柱自留巷開采工法的裝備系統，其包括如前所述的端頭支架。由上述技術方案可知，本專利技術的無巷道無煤柱自留巷開采工法的裝備系統的優點和積極效果在于：實現了工作面后方切頂、擋矸、打注漿錨桿、注漿等功能，實現了頂板的順利垮落，并通過注漿進一步提高了采空區巷幫的強度及穩定性，取得了良好的成巷效果。無巷道無煤柱自留巷開采工法的裝備系統的有益效果在于，在進行一般工作面開采時，上一工作面的側部留巷作為其上順槽，開采面的采煤通道作為通風通道，自身留巷作為下順槽，依舊形成完整的通風系統。在該過程中，始終無需對任一工作面在開采作業前單獨挖掘上順槽和下順槽，僅需開采過程進行留巷即可，因此提高工作效率，降低資源消耗。附圖說明通過結合附圖考慮以下對本專利技術的優選實施例的詳細說明，本專利技術的各種目標、特征和優點將變得更加顯而易見。附圖僅為本專利技術的示范性圖解，并非一定是按比例繪制。在附圖中，同樣的附圖標記始終表示相同或類似的部件。其中：圖1是現有技術中121工法采煤作業方式的平面示意圖；圖2是本專利技術實施例的無巷道無煤柱自留巷開采工法的平面示意圖；圖3是本專利技術實施例的無巷道無煤柱自留巷開采工法的裝備系統整體布置俯視結構示意圖；圖4是本專利技術實施例的無巷道無煤柱自留巷開采工法的裝備系統整體布置斜視結構示意圖；圖5是本專利技術實施例中采煤通道與留巷區支架布置的示意圖；圖6是本專利技術實施例的超后支架斜視結構示意圖；圖7A是本專利技術實施例的超后支架俯視結構示意圖；圖7B是本專利技術實施例的超后支架側視結構示意圖；圖7C是本專利技術實施例的超后支架前視結構示意圖；圖8A是本專利技術實施例的擋矸板結構示意圖；圖8B是本專利技術實施例的擋矸板的槽鋼截面結構示意圖；圖9是本專利技術實施例的防護網與注漿錨桿的布置方式示意圖；圖10是本專利技術實施例的超后支架的支護系統立體結構示意圖。附圖標記說明：2、采區；20、首采面；21、上順槽；22、下順槽；25、回風下山通道；26、軌道下山通道；27、采煤通道；28、皮帶下山通道；29、采空卸壓區；3、過渡支架；4、端頭支架；5、超后支架；51、底座；52、頂梁；520、開槽；53、支柱；54、鉸接腿；55、側向支撐結構；56、擋矸板；561、鋼板；562、槽鋼；564預留孔；6、回撤支架；7、采煤機系統；71、采煤機；72、刮板機。10、工作面；11、上順槽；12、下順槽；13、開采面；14、皮帶下山通道；15、回風下山通道；16、軌道下山通道。具體實施方式現在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架，所述超后支架使用在無巷道無煤柱自留巷開采工法中，其特征在于，在一采煤通道內進行采煤作業，所述采煤通道外端連通上順槽，所述采煤通道內端連通下順槽；所述下順槽為留巷區，所述上順槽和下順槽基本平行于所述采煤機系統開采前進方向，所述采煤通道后側與所述留巷區外側之間的區域為采空卸壓區；所述超后支架支撐在所述留巷區；所述超后支架包括底座、頂梁和支柱；所述底座在下側；所述頂梁在頂部支撐頂部巖體，所述支柱可伸縮地支撐在所述底座與頂梁之間；所述超后支架設有側向支撐結構，以支撐位于所述采空卸壓區和留巷區之間的擋矸板；所述頂梁中部留有錨桿開槽；所述超后支架至少具有四組，前部一組或兩組為切頂超后支架，其余為擋矸超后支架；每個位置包括至少兩架所述超后支架，相互配合邁步式前進，當其中一所述超后支架前移時，另一所述超后支架的側向支撐結構要對所述擋矸板進行側向支撐。

【技術特征摘要】
2015.09.30 CN 201510642211X1.一種無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架，所述超后支架使用在無巷道無煤柱自留巷開采工法中，其特征在于，在一采煤通道內進行采煤作業，所述采煤通道外端連通上順槽，所述采煤通道內端連通下順槽；所述下順槽為留巷區，所述上順槽和下順槽基本平行于所述采煤機系統開采前進方向，所述采煤通道后側與所述留巷區外側之間的區域為采空卸壓區；所述超后支架支撐在所述留巷區；所述超后支架包括底座、頂梁和支柱；所述底座在下側；所述頂梁在頂部支撐頂部巖體，所述支柱可伸縮地支撐在所述底座與頂梁之間；所述超后支架設有側向支撐結構，以支撐位于所述采空卸壓區和留巷區之間的擋矸板；所述頂梁中部留有錨桿開槽；所述超后支架至少具有四組，前部一組或兩組為切頂超后支架，其余為擋矸超后支架；每個位置包括至少兩架所述超后支架，相互配合邁步式前進，當其中一所述超后支架前移時，另一所述超后支架的側向支撐結構要對所述擋矸板進行側向支撐。2.如權利要求1所述的無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架，其特征在于，所述底座與頂梁之間還具有一鉸接腿，所述鉸接腿上下兩端分別鉸接于所述底座與頂梁。3.如權利要求2所述的無巷道無煤柱自留巷開采工法的超后支架，其特征在于，所述鉸接腿為四連桿式鉸接腿，其中各連桿在中部呈角度鉸接。4.如權利要求1所述的無巷道無煤柱自留巷開采...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何滿潮，陶志剛，楊軍，
申請(專利權)人：北京中礦創新聯盟能源環境科學研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11