【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤矿井下开采，特别是涉及一种沿空留巷支架及切顶成巷帮的沿空留巷方法。
技术介绍
1、随着煤矿开采效率的大幅度提高，采掘关系容易失调，使得无煤柱开采逐渐兴起。沿空留巷作为无煤柱开采的一种形式，由于沿空留巷可以实现无煤柱开采，减少一条回采巷道的开掘，已经成为无煤柱开采的主流方式之一。为了实现沿空留巷开采，钻孔爆破、钻孔压裂、机械切割等切顶留巷的方式逐渐提出并得到应用。
2、但是，现阶段在切顶留巷的过程中，存在诸多问题，例如，钻孔爆破采用火药，不确定因素较多，出现问题处置麻烦；钻孔压裂可控性、联通效果差强人意；目前存在的机械切顶留巷方式切顶范围受限，以及目前的切顶留巷方式存在着挡矸安全，瓦斯漏出等公共问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种沿空留巷支架及切顶成巷帮的沿空留巷方法，以解决上述现有技术存在的问题，扩大切顶范围、提高切顶精度，达到卸压、增阻的目的。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、本专利技术提供一种沿空留巷支架，包括：
4、下板；
5、上板，所述上板通过多个支撑机构与所述下板连接；每个所述支撑机构都包括顶梁、液压立柱和底梁，所述底梁与所述下板固连，所述顶梁与所述上板固连；所述液压立柱的顶端与所述顶梁固连，所述液压立柱的底端与所述底梁固连；
6、下降单元，所述下降单元包括升降板和用于驱动所述升降板进行升降的升降驱动机构，所述上板对应所述升降单元设置有缺口，所述缺口
7、两个切割机构，每个所述切割机构都包括横向驱动液压杆、竖向驱动液压杆和切割机，所述横向驱动液压杆固设在所述下板上，所述竖向驱动液压杆与所述横向驱动液压杆的自由端固定连接，所述切割机与所述竖向驱动液压杆的自由端固定连接；所述升降板上对应所述切割机设置有切割让位口，所述切割机能穿过对应的所述切割让位口；
8、推移单元，所述推移单元包括侧推板和若干个侧推液压千斤顶，所述侧推板的厚度由一侧至另一侧逐渐减小，所有所述侧推液压千斤顶间隔设置在所述侧推板厚度较大的一侧；
9、行走单元，所述行走单元包括横梁和设置在所述横梁上的液压千斤顶，所述液压千斤顶还与所述下板固连，所述液压千斤顶的端部设置有推板；
10、喷浆设备，所述喷浆设备设置在所述下板上。
11、优选的，所述上板包括第一上板和第二上板，所述下板包括第一下板和第二下板；所述第一上板通过多个所述支撑机构与所述第一下板连接，所述第二上板通过多个所述支撑机构与所述第二下板连接。
12、优选的，一个所述切割机构位于所述第一上板和所述第一下板之间，另一个所述切割机构位于所述第二上板和所述第二下板之间；所述第一上板和所述第二上板上分别设置有设置有喷雾装置。
13、优选的，所述升降驱动机构为四个，每个所述升降驱动机构都包括牵引电机、钢丝绳、滑轮和支柱，四个所述钢丝绳与所述升降板的四角一一对应，所述钢丝绳绕过所述滑轮后与所述牵引电机上的牵引轮连接，所述滑轮设置在所述支柱的顶端。
14、本专利技术还提供一种切顶成巷帮的沿空留巷方法，包括以下步骤：
15、(1)煤层开采之前，在运输顺槽的两端分别向待采工作面偏移设定距离设置钻窝，通过两个所述钻窝在待采煤层中钻出相互平行的第一上钻孔、第一中钻孔、第一下钻孔、第二上钻孔、第二中钻孔和第二下钻孔，所述第一上钻孔与所述第二上钻孔的水平高度相同，所述第一中钻孔与所述第二中钻孔的水平高度相同，所述第一下钻孔与所述第二下钻孔的水平高度相同，所述第一上钻孔较所述第二上钻孔靠近所述运输顺槽，所述第一中钻孔较所述第二中钻孔靠近所述运输顺槽，所述第一下钻孔较所述第二下钻孔靠近所述运输顺槽；且所述第一上钻孔、所述第二上钻孔、所述第一中钻孔及所述第二中钻孔都高于所述待采工作面的顶端的高度，所述第一下钻孔和所述第二下钻孔都位低于所述待采工作面的顶端的高度；
16、(2)在所述第一上钻孔和所述第一下钻孔中穿设同一根串珠锯绳，并通过串珠锯从所述第一上钻孔和所述第一下钻孔超前工作面切割，直至贯通，形成的切割面称为右切割面；在所述第二上钻孔和所述第二下钻孔中穿设同二根串珠锯绳，并通过串珠锯从所述第二上钻孔和所述第二下钻孔超前工作面切割，直至贯通，形成的切割面称为左切割面；
17、(3)开始从所述待采工作面开采煤层，在运输顺槽内设置后撑式液压支架支撑顺槽顶板；步骤(2)中切割后悬空但未完全切落的顶板称为悬空顶板，在采空区设置上述的沿空留巷支架支撑所述悬空顶板；
18、(4)通过沿空留巷支架的两个切割机构分别对所述悬空顶板靠近所述待采工作面的一端的端面及远离所述待采工作面的一端的端面进行切割，直到切割高度不低于所述第一中钻孔的高度；此步骤中形成的两个切割面分别为前切割面和后切割面，所述右切割面、所述左切割面、所述前切割面及所述后切割面围成的顶板称为巷帮顶板；
19、(5)在所述第一中钻孔和所述第二中钻孔中穿设同一根串珠锯绳，并通过串珠锯从所述第一中钻孔和所述第二中钻孔切割所述巷帮顶板，直至所述巷帮顶板完全与所述悬空顶板脱离并由所述沿空留巷支架的升降板上，形成的切割面为所述巷帮顶板的顶面；
20、(6)通过驱动所述沿空留巷支架的升降板下降，直至所述升降板落在所述留巷支架的下板上；
21、(7)通过所述沿空留巷支架中的推移单元将所述巷帮顶板朝所述沿空留巷推动，使得所述巷帮顶板支撑沿空留巷的顶板；
22、(8)在所述巷帮顶板的边缘的缝隙处喷射混凝土；
23、(9)重复步骤(3)-(8)，直至工作面回采结束。
24、优选的，所述第一上钻孔、所述第一中钻孔及所述第一下钻孔与所述运输顺槽在水平方向上的距离依次减小，且所述第一上钻孔的中心线、所述第一中钻孔的中心线及所述第一下钻孔的中心线在同一平面上；所述第二上钻孔、所述第二中钻孔及所述第二下钻孔与所述运输顺槽在水平方向上的距离相等。
25、优选的，所述第一中钻孔与所述待采工作面的顶端的高度差与所述采空区的高度相等，以使所述巷帮顶板的高度与所述采空区的高度相等。
26、优选的，所述第一上钻孔、所述第一中钻孔及所述第一下钻孔由上至下依次分布，所述第二上钻孔、所述第二中钻孔及所述第二下钻孔由上至下依次分布。
27、本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：
28、本专利技术的沿空留巷支架及切顶成巷帮的沿空留巷方法能够扩大切顶范围、提高切顶精度，达到卸压、增阻的目的。
29、具体的，本专利技术提供的沿空留巷支架配合沿空留巷的工艺方法进行工作面的开采，可以精准控制切顶，切割连续性强，机械化程度高，并且可以防止切落顶板破碎，减轻采空区侧支护压力；而且可以同时达到降低留巷处采动应力、增加留巷处采空区侧瓦斯等气体流动阻力以及降低留巷处采空区水平膨胀的目的；不仅可以扩大切顶范围、提高切顶精度，还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种沿空留巷支架，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的沿空留巷支架，其特征在于：所述上板包括第一上板和第二上板，所述下板包括第一下板和第二下板；所述第一上板通过多个所述支撑机构与所述第一下板连接，所述第二上板通过多个所述支撑机构与所述第二下板连接。
3.根据权利要求2所述的沿空留巷支架，其特征在于：一个所述切割机构位于所述第一上板和所述第一下板之间，另一个所述切割机构位于所述第二上板和所述第二下板之间；所述第一上板和所述第二上板上分别设置有设置有喷雾装置。
4.根据权利要求2所述的沿空留巷支架，其特征在于：所述升降驱动机构为四个，每个所述升降驱动机构都包括牵引电机、钢丝绳、滑轮和支柱，四个所述钢丝绳与所述升降板的四角一一对应，所述钢丝绳绕过所述滑轮后与所述牵引电机上的牵引轮连接，所述滑轮设置在所述支柱的顶端。
5.一种切顶成巷帮的沿空留巷方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的切顶成巷帮的沿空留巷方法，其特征在于：所述第一上钻孔、所述第一中钻孔及所述第一下钻孔与所述运输顺槽在水平方向上的距离
7.根据权利要求5所述的切顶成巷帮的沿空留巷方法，其特征在于：所述第一中钻孔与所述待采工作面的顶端的高度差与所述采空区的高度相等，以使所述巷帮顶板的高度与所述采空区的高度相等。
8.根据权利要求5所述的切顶成巷帮的沿空留巷方法，其特征在于：所述第一上钻孔、所述第一中钻孔及所述第一下钻孔由上至下依次分布，所述第二上钻孔、所述第二中钻孔及所述第二下钻孔由上至下依次分布。
...【技术特征摘要】
1.一种沿空留巷支架，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的沿空留巷支架，其特征在于：所述上板包括第一上板和第二上板，所述下板包括第一下板和第二下板；所述第一上板通过多个所述支撑机构与所述第一下板连接，所述第二上板通过多个所述支撑机构与所述第二下板连接。
3.根据权利要求2所述的沿空留巷支架，其特征在于：一个所述切割机构位于所述第一上板和所述第一下板之间，另一个所述切割机构位于所述第二上板和所述第二下板之间；所述第一上板和所述第二上板上分别设置有设置有喷雾装置。
4.根据权利要求2所述的沿空留巷支架，其特征在于：所述升降驱动机构为四个，每个所述升降驱动机构都包括牵引电机、钢丝绳、滑轮和支柱，四个所述钢丝绳与所述升降板的四角一一对应，所述钢丝绳绕过所述滑轮后与所述牵引电机上的牵引轮连接，所述滑轮设置在所述支柱的顶端。
5....
【专利技术属性】
技术研发人员：李青海，王昌祥，张继华，史卫平，纪永虎，路瑶，李东发，白光超，吕晓磊，刘奇，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：
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