用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法技术

一种用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法，包括：(1)对综采工作面推进过程中的冒落空间分区，沿液压支架的推进方向将位于液压支架与煤壁之间的冒落空间依次分为煤岩破碎区C和空腔区，空腔区经液压支架的顶梁层位分为位于下部的第一空腔区A和位于顶部的第二空腔区B；(2)向煤岩破碎区C内注入高分子固结材料进行固结；(3)向第一空腔区A内注入发泡系数为1:(25

【技术实现步骤摘要】
用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法


[0001]本专利技术属于煤炭综采领域，具体涉及用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法。

技术介绍

[0002]综采工作面在推进过程中，受地质条件的影响，经常出现架前片帮抽条现场，造成工作面支架接顶不实，继而引发工作面大尺度冒顶事故。目前在处理架前冒顶时，通常采用架棚制作人工假顶、注浆固结顶板等措施确保工作面支架顺利通过顶板破碎带。这种技术措施在处理冒顶范围较小的空间时效果较好，但是当工作面架前冒落范围较大时，很难达到预期效果。具体地，存在以下问题：1、技术措施单一，对大范围内冒落空间的控制效果不佳；2、采用架棚制作人工假顶时，作业人员往往在冒落空间内进行，作业风险高；3、架棚制作的人工假顶在支架推进过程中，容易破坏变形，需要重复架设，人工、材料浪费严重；4、目前架前冒落空间的处理尚无更为有效的技术措施。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法，该处理方法能够有效控制冒落空间，确保工作面支架顺利推进。
[0004]为实现本专利技术的目的，采用以下的技术方案：
[0005]一种用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法，所述处理方法包括以下步骤:
[0006](1)对综采工作面推进过程中的冒落空间进行分区，沿液压支架(1)的推进方向将位于液压支架(1)与煤壁(2)之间的冒落空间依次分为煤岩破碎区C和空腔区，所述空腔区经所述液压支架(1)的顶梁层位分为位于下部的第一空腔区A和位于顶部的第二空腔区B；
[0007](2)然后向所述煤岩破碎区C内注入发泡系数为1:(1.5
‑
3)的高分子固结材料进行固结；
[0008](3)然后向所述第一空腔区A内注入发泡系数为1:(25
‑
35)的第一高分子发泡材料进行填充；
[0009](4)然后向所述第二空腔区B内注入发泡系数为1:(8
‑
12)的第二高分子发泡材料进行填充；
[0010](5)然后在液压支架(1)沿其推进方向的前端进行架前剥帮以用于综采工作面向前推进；
[0011](6)然后沿剥帮区域架棚。
[0012]优选地，所述处理方法还包括：
[0013]在进行步骤(2)之前，自所述液压支架(1)一端至所述煤岩破碎区C设置第一注浆管(3)，用于步骤(2)中沿所述第一注浆管(3)向所述煤岩破碎区C内注入所述高分子固结材料；和/或
[0014]在进行步骤(3)之前，自所述液压支架(1)一端至所述第一空腔区A设置第二注浆管(4)，用于步骤(2)中沿所述第二注浆管(4)向所述第一空腔区A内注入所述第一高分子发泡材料；和/或
[0015]在进行步骤(4)之前，自所述液压支架(1)一端至所述第二空腔区B设置第三注浆管(5)，用于步骤(2)中沿所述第三注浆管(5)向所述第二空腔区B内注入所述第二高分子发泡材料。
[0016]优选地，所述第一注浆管(3)的长度为2
‑
3m；和/或
[0017]所述第二注浆管(4)的长度为4
‑
5m；和/或
[0018]所述第三注浆管(5)的长度为6
‑
12m。
[0019]优选地，所述第一注浆管(3)的内径为20
‑
25mm、管壁厚度为2
‑
3mm；和/或
[0020]所述第二注浆管(4)的内径为20
‑
25mm、管壁厚度为2
‑
3mm；和/或
[0021]所述第三注浆管(5)的内径为20
‑
25mm、管壁厚度为2
‑
3mm。
[0022]优选地，所述第一注浆管(3)的出浆端为花管结构，且其上分散设置有至少5个第一喷浆孔；和/或
[0023]所述第二注浆管(4)的出浆端为花管结构，且其上分散设置有至少5个第二喷浆孔；和/或
[0024]所述第一注浆管(3)的出浆端为花管结构，且其上分散设置有至少5个第三喷浆孔。
[0025]优选地，所述步骤(5)中，所述冒落空间沿综采工作面的推进方向依次分为多个条带，每个条带的宽度为2.4
‑
3.2m，所述剥帮作业是沿综采工作面的推进方向以条带为单位进行，且各条带的剥帮作业分别由上至下依次进行多次剥帮；
[0026]优选地，一次剥帮的宽度为2.4
‑
3.2m、高度为2.8
‑
3.2m、长度为0.9
‑
1.8m。
[0027]优选地，所述步骤(6)中，所述架棚是沿剥帮区域铺设板梁和π型钢梁，并支设单体立柱，形成抬棚。
[0028]优选地，所述高分子固结材料为双组份发泡材料；所述步骤(2)中，是将所述高分子固结材料的两种组分分别远程输送至位于综采工作面的两个储浆桶中，然后再通过注浆泵和注浆枪混合加注于所述煤岩破碎区C；和/或
[0029]所述第一高分子发泡材料为双组份发泡材料；所述步骤(3)中，是将所述第一高分子发泡材料的两种组分分别远程输送至位于综采工作面的两个储浆桶中，然后再通过注浆泵和注浆枪混合加注于所述第一空腔区A；和/或
[0030]所述第二高分子发泡材料为双组份发泡材料；所述步骤(4)中，是将所述第二高分子发泡材料的两种组分分别远程输送至位于综采工作面的两个储浆桶中，然后再通过注浆泵和注浆枪混合加注于所述第二空腔区B。
[0031]优选地，所述远程输送是通过风动泵和高压胶管进行。
[0032]优选地，所述处理方法还包括：
[0033]在进行步骤(5)之前，先在经步骤(2)处理后的煤岩破碎区C和/或经步骤(3)处理后的第一空腔区A和/或经步骤(4)处理后的第二空腔区B设置检查孔以检查相应区域是否充实，以在未充实时通过所述检查孔向相应区域补充注浆；
[0034]优选地，所述检查孔与所述液压支架(1)的顶梁呈30
‑
60
°
。
[0035]本专利技术的有益效果在于：
[0036]本专利技术的用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法，采用双液化学浆液分区充填冒落空间并辅助架棚的方式对在顶板破碎的综采工作面架前冒落空间及围岩进行控制，双重措施防护措施，确保支架顺利推进；相对于仅架棚制作人工假顶及工人进入冒落空间进行绞顶维护的处理方法，不仅提高了综采工作面液压支架及围岩的支护能力，解决了冒落空间内的地下工程施工难题，还有效保障了作业人员的生命安全；
[0037]减少由于复杂围岩条件下液压支架接顶不实造成工作面冒落空间扩大，继而引发工作面冒顶事故的情形；
[0038]控制工作面架前冒落范围，保证工作面支架
‑
围岩的相互稳定性，相对于仅架棚制作人工假顶的处理方法，能够避免液压支架推进过程中，人工假顶易破坏变形，需要重复架设，人工、材料浪费严重的问题。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于综采工作面推进过程中冒落空间的处理方法，其特征在于，所述处理方法包括以下步骤:(1)对综采工作面推进过程中的冒落空间进行分区，沿液压支架(1)的推进方向将位于液压支架(1)与煤壁(2)之间的冒落空间依次分为煤岩破碎区C和空腔区，所述空腔区经所述液压支架(1)的顶梁层位分为位于下部的第一空腔区A和位于顶部的第二空腔区B；(2)然后向所述煤岩破碎区C内注入发泡系数为1:(1.5
‑
3)的高分子固结材料进行固结；(3)然后向所述第一空腔区A内注入发泡系数为1:(25
‑
35)的第一高分子发泡材料进行填充；(4)然后向所述第二空腔区B内注入发泡系数为1:(8
‑
12)的第二高分子发泡材料进行填充以形成人工假顶；(5)然后在液压支架(1)沿其推进方向的前端进行架前剥帮作业以用于综采工作面向前推进；(6)然后沿剥帮区域架棚。2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，所述处理方法还包括：在进行步骤(2)之前，自所述液压支架(1)一端至所述煤岩破碎区C设置第一注浆管(3)，用于步骤(2)中沿所述第一注浆管(3)向所述煤岩破碎区C内注入所述高分子固结材料；和/或在进行步骤(3)之前，自所述液压支架(1)一端至所述第一空腔区A设置第二注浆管(4)，用于步骤(2)中沿所述第二注浆管(4)向所述第一空腔区A内注入所述第一高分子发泡材料；和/或在进行步骤(4)之前，自所述液压支架(1)一端至所述第二空腔区B设置第三注浆管(5)，用于步骤(2)中沿所述第三注浆管(5)向所述第二空腔区B内注入所述第二高分子发泡材料。3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，所述第一注浆管(3)的长度为2
‑
3m；和/或所述第二注浆管(4)的长度为4
‑
5m；和/或所述第三注浆管(5)的长度为6
‑
12m。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述第一注浆管(3)的内径为20
‑
25mm、管壁厚度为2
‑
3mm；和/或所述第二注浆管(4)的内径为20
‑
25mm、管壁厚度为2
‑
3mm；和/或所述第三注浆管(5)的内径为20
‑
25mm、管壁厚度为2
‑
3mm。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕兆海，赵长红，刘涛，岳晓军，杨洋，刘兴龙，杨志华，张艺耘，沈铭华，靳亚军，虎晓龙，
申请(专利权)人：国家能源集团宁夏煤业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：