阅读说明：本技术 基于垛式支架加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法 (Parallel construction method for installing and expanding cutting brush based on stack type support reinforced long-span top plate ) 是由 聂政 张农 肖大伦 阚甲广 张�浩 王金 张波 黄北海 王朋 崔广振 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种基于垛式支架加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法,属于煤矿机电设备安装技术领域。在导硐切眼施工完成后,掘进刷大切眼前,先从机巷开始沿导硐切眼刷大侧超前安装垛式支架支护顶板,利用垛式支架加固顶板,同时对刷大后的大跨度切眼进行减跨,之后以垛式支架安装相同方向沿着垛式支架掘进刷大切眼,刷大切眼掘进与超前垛式支架安装平行作业直至风巷,最后将刷大切眼施工完毕区域的垛式支架支护拆除并安装综采液压支架。本方法法采用垛式支架支撑大跨度切眼顶板,提高了大跨度切眼顶板安全性,切眼刷扩与安装作业同步进行,快了切眼成型效率。(The invention discloses a parallel construction method for installing a hole-cutting brush expansion based on a stack type support reinforced long-span top plate, and belongs to the technical field of coal mine electromechanical equipment installation. After the pilot tunnel hole cutting construction is completed and before a tunneling brush is used for large hole cutting, a stack type support supporting top plate is installed in advance from a machine roadway along the large side of the pilot tunnel hole cutting brush, the stack type support is used for reinforcing the top plate, meanwhile, span reduction is carried out on the large-span hole cutting after the large hole cutting is brushed, then the large hole cutting is tunneled and brushed along the stack type support in the same direction of the stack type support installation, the tunneling operation is carried out in parallel with the advance stack type support installation until the air roadway is reached, and finally, the stack type support supporting in the area where the large hole cutting construction is completed is dismantled and a fully mechanized hydraulic support is installed. The method adopts the stack type support to support the large-span top plate for cutting the holes, improves the safety of the large-span top plate for cutting the holes, and leads the hole cutting brush expansion and the installation operation to be carried out synchronously, thereby quickening the efficiency of forming the holes.)

基于垛式支架加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法

技术领域

本发明涉及一种切眼刷扩安装平行施工方法，尤其适用于煤矿顶板支护及设备安装使用的一种基于垛式支架加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法。

背景技术

切眼相较于巷道而言，其断面跨度大，容易引发顶板冒落、左右帮挤出、底板鼓出等问题，导致在服务期间切眼需要多次返修，影响煤矿正常生产、井下设备的正常工作和工作人员的安全。目前，煤矿综采工作面切眼的施工工艺一般为二次掘进成巷法施工，即先开挖导硐切眼，再刷扩导硐切眼至设计的宽度。为保证切眼施工期间顶板稳定，往往投入大量的单体支柱进行补强加固，单体支柱的平时维护，支架安装后的回撤等，都会造成人员工作量、劳动强度的增大，且单体支柱的支设、回撤期间安全隐患大。

目前，我国煤矿井下综采工作面的安装工艺水平不高，技术发展缓慢。以单体支柱为临时支护的切眼刷扩工艺还存在切眼刷大与安装交叉作业的现象，影响刷大单进水平及安装进度。

因此，如何减少单体支柱使用的同时，实现大跨度切眼的安全高效支护，对于切眼稳定性以及工作面的顺利回采具有重要的意义。同时为了提升劳动效率和节约时间成本，提高当前综采工作面切眼刷大及安装工艺水平，替代单体支柱临时支护的切眼刷扩工艺亟待提出。

发明内容

针对现有技术的不足之处，提供一种基于垛式支架加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法，既提高了大跨度切眼顶板安全性，又通过平行施工加快了切眼成型效率。

为实现上述技术目的，本发明的基于垛式支架加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法，在导硐切眼施工完成后，掘进刷大切眼前，先从机巷开始沿导硐切眼刷大侧超前安装垛式支架支护顶板，利用垛式支架加固顶板，同时对刷大后的大跨度切眼进行减跨，之后以垛式支架安装相同方向沿着垛式支架掘进刷大切眼，刷大切眼掘进与超前垛式支架安装平行作业直至风巷，最后将刷大切眼施工完毕区域的垛式支架支护拆除并安装综采液压支架。

具体步骤如下：

S1：根据工作面地质条件，确定机巷与风巷之间的导硐切眼范围，然后根据导硐切眼顶板状况选择合适的垛式支架并确认垛式支架的支护间距；

S2：在切眼刷扩和安装作业开始前，在风巷与导硐切眼内安装用以运输的单轨吊，单轨吊的轨道设置在顶板，并使用顶板加固方案对顶板进行加固；

S3：从机巷开始沿导硐切眼刷大侧超前间隔设置多个垛式支架，通过垛式支架对导硐切眼顶板进行支护；

S4：之后利用综掘机由机巷开始跟随垛式支架的布置沿着垛式支架进行刷大切眼掘进，并始终确保掘进作业在垛式支架的顶板补强加固范围内，垛式支架布置始终超前刷大切眼以保证顶板支护；

S5：最后利用单轨吊将刷大切眼施工完毕区域的垛式支架支护拆除并运入综采液压支架安装。

进一步，超前安装垛式支架的具体步骤为：首先用单轨吊将垛式支架运入切眼，然后沿导硐切眼刷大侧紧挨着煤壁布置，最后将垛式支架接实顶板完成顶板支护。

进一步，所述垛式支架安装超前刷大切眼掘进迎头不小于10m，以确保刷大切眼掘进作业始终在顶板补强加固之下进行，刷大切眼由机巷向风巷掘进，刷大切眼掘进与超前垛式支架安装平行作业。

进一步，刷大切眼掘进出足够综采液压支架安装的空间后，利用单轨吊在刷大切眼安装工作面综采液压支架；首先将机巷两架端头支架安装就位，然后由机巷依次向风巷方向安装综采液压支架；在刷大切眼掘进迎头后方安全位置逐步拆除垛式支架为综采液压支架提供安装空间，拆下的垛式支架利用单轨吊整体运至刷大切眼掘进迎头前方超前垛式支架安装位置循环使用或整体运出，综采液压支架由单轨吊整架运入，紧挨着上一架综采液压支架安装，循环作业至切眼刷扩安装完毕。

进一步，刷大切眼施工完毕区域的垛式支架支护拆除并安装综采液压支架的施工等整个刷大切眼施工完毕后进行，或者随着刷大切眼推进进行，随着工作面综采液压支架的安装，同时拆卸已经覆盖工作面综采液压支架处顶板处的单轨吊，拆下的配件利用单轨吊运走。

有益效果：

本方法使用垛式支架对顶板的加固提高了大跨度切眼的安全性。该工法通过安装垛式支架支护大跨度切眼顶板，“减跨效应”提高了顶板安全系数。

在支架安装的同时，刷大切眼掘进工作同步进行，由于巷道中间有垛式支架的掩护与分隔，导硐切眼内的设备运输、安装与刷大切眼掘进作业互不影响，刷扩安装平行作业实现了综掘机连续刷扩，提高了刷扩效率，实现了大跨度切眼刷扩安装平行作业。

用垛式支架取代了传统的单体挑棚，实现了工作面扩安无单体，用垛式支架取代单体挑棚，既增强了顶板支护强度，提高了安全系数，又减少了工作量、降低了职工劳动强度，还节省了单体挑棚产生的费用。

附图说明

图1为本发明基于垛式支架加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法示意图。

图中：1、垛式支架，2、综采液压支架，3、综掘机，4、导硐切眼，5、刷大切眼，6、单轨吊

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例做进一步说明：

如图1所示，本发明的基于垛式支架1加固大跨度顶板的切眼刷扩安装平行施工方法，其特征在于：在导硐切眼4施工完成后，掘进刷大切眼5前，先从机巷开始沿导硐切眼4刷大侧超前安装垛式支架1支护顶板，利用垛式支架1加固顶板，同时对刷大后的大跨度切眼进行减跨，之后以垛式支架1安装相同方向沿着垛式支架1掘进刷大切眼5，刷大切眼5掘进与超前垛式支架1安装平行作业直至风巷，最后将刷大切眼5施工完毕区域的垛式支架1支护拆除并安装综采液压支架2。

具体步骤如下：

S1：根据工作面地质条件，确定机巷与风巷之间的导硐切眼4范围，然后根据导硐切眼4顶板状况选择合适的垛式支架1并确认垛式支架1的支护间距；超前安装垛式支架1的具体步骤为：首先用单轨吊6将垛式支架1运入切眼，然后沿导硐切眼4刷大侧紧挨着煤壁布置，最后将垛式支架1接实顶板完成顶板支护；

S2：在切眼刷扩和安装作业开始前，在风巷与导硐切眼4内安装用以运输的单轨吊6，单轨吊6的轨道设置在顶板，并使用顶板加固方案对顶板进行加固；

S3：从机巷开始沿导硐切眼4刷大侧超前间隔设置多个垛式支架1，通过垛式支架1对导硐切眼4顶板进行支护；垛式支架1安装超前刷大切眼5掘进迎头不小于10m；

S4：之后利用综掘机3由机巷开始跟随垛式支架1的布置沿着垛式支架1进行刷大切眼5掘进，并始终确保掘进作业在垛式支架1的顶板补强加固范围内，垛式支架1布置始终超前刷大切眼5以保证顶板支护；

S5：最后利用单轨吊6将刷大切眼5施工完毕区域的垛式支架1支护拆除并运入综采液压支架2安装；刷大切眼5掘进出足够综采液压支架2安装的空间后，利用单轨吊6在刷大切眼5安装工作面综采液压支架2；首先将机巷两架端头支架安装就位，然后由机巷依次向风巷方向安装综采液压支架2；在刷大切眼5掘进迎头后方安全位置逐步拆除垛式支架1为综采液压支架2提供安装空间，拆下的垛式支架1利用单轨吊6整体运至刷大切眼5掘进迎头前方超前垛式支架1安装位置循环使用或整体运出，综采液压支架2由单轨吊6整架运入，紧挨着上一架综采液压支架2安装，循环作业至切眼刷扩安装完毕。

刷大切眼5施工完毕区域的垛式支架1支护拆除并安装综采液压支架2的施工等整个刷大切眼5施工完毕后进行，或者随着刷大切眼5推进进行，随着工作面综采液压支架2的安装，同时拆卸已经覆盖工作面综采液压支架2处顶板处的单轨吊6，拆下的配件利用单轨吊6运走。