全部垮落法是指使采煤工作面采空区的直接顶人为地有计划地垮落下来,以保持工作空间最小的悬顶面积,从而减轻顶板对工作面支架的压力,维护直接顶完整的岩层控制方法。同时,由于垮落岩块支撑采空区内裂缝带岩层,减弱上覆岩层对采煤工作面空间影响,如图13.1所示。
图13.1 全部垮落法
使用全部垮落法时,常沿工作面顶板切顶线架设特种支架。当撤除特种支架以外的支架后,悬空的直接顶板随即垮落。
(1)放顶距
放顶距是指相邻两次放顶的间隔距离。放顶距应根据顶板岩石性质而定,完整坚硬的顶板,放顶距应适当大些;松软的顶板,放顶距应该小些。放顶距过小,将增加放顶的次数,且顶板不易垮落。放顶距过大,采煤工作空间将会受到过大的压力,甚至导致冒顶事故。
放顶距应与工作面推进度相适应,通常工作面每推进一至两次进行一次放顶。
(2)控顶距
控顶距是指人为有效控制的工作空间在走向上的距离,也就是支护工作空间在走向上的距离。在保证采煤工作面正常工作的前提下,应当尽可能缩小控顶距,缩短支柱承载时间。常用的控顶距有“三、四排”或“四、五排”支柱的距离。支柱排距一般为0.8～1.2 m。
(3)最大控顶距
最大控顶距是指放顶前人为有效控制工作面沿推进方向的最大宽度。
(4)最小控顶距(www.xing528.com)
最小控顶距是指放顶后人为有效控制工作面沿推进方向的最小宽度。其大小依据顶板岩石性质和采煤工作面所需空间确定,一般含机道、人行道、材料道。
(5)特种支架
常用的特种支架种类有密集支柱、丛柱、木垛、切顶墩柱等。
①密集支柱是指架设在采空区一侧用于切顶或隔离采空区彼此紧挨的排柱。密集支柱有单排和双排等几种。两段密集支柱之间必须留有安全出口,出口宽度不得小于0.5 m。
②丛柱是指一组排列成丛状的立柱,每组丛柱有3～6根顶柱,柱间距一般为40 mm。
③木垛是指在顶底板之间用坑木垒砌成垛状支承式构筑物。常用矩形或圆形断面的坑木。木垛的形式有正方形、长方形和三角形三种。
④切顶墩柱是指以液压为动力可自动前移的重型放顶支柱。其结构由柱帽、立柱、底座、千斤顶、液压系统等组成。
(6)回柱方法
常用的回柱方法有机械回柱、人工回柱两种。一般采用回柱绞车或使用回柱器械进行机械回柱。
(7)放顶方法
常用的放顶方法:排柱放顶、无排柱放顶、墩柱放顶。其中排柱放顶较为常用。
排柱放顶是指放顶前,沿工作面放顶线超前回撤支柱一定距离支设密集支柱作为放顶排柱,撤除特种支架以外的支架后,悬空的顶板随即折断垮落的放顶方式。排柱放顶适用于直接顶比较稳定而基本顶来压明显的采煤工作面。
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