[發明專利]一種凸形籠狀采空區封閉吸能結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201310256485.6
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN103306724A
• 公開（公告）日: 2013-09-18
• 發明（設計）人: 王春來;邵永珍;張光晨;劉艷曉;岳霆;張瑜鵬;胡偉俊
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學（北京）
• 主分類號: E21F17/103
• 分類號: E21F17/103
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種凸形籠狀采空區封閉吸能結構，其特征在于：由鋼網焊接形成的“凸”形體籠狀框架（5），用塊石(4)填充而成；“凸”形體籠狀框架距離采空區(10)不小于20m，利用Φ8mm鋼網焊接而成；“凸”形體的突出結構部分(3)朝向采空區(10)平躺，左右兩側鋼筋網鑲嵌在巷道環壁凹槽（6）中，前后兩側鋼筋網是填充塊石后焊接而成的；在緊貼該籠狀框架結構前后澆筑混凝土擋水墻(1)，并在朝向采空區(10)方向，巷道的右下角緊貼地面埋有橡膠排水管(8)直通采空區(10)，其入水口(7)緊貼混凝土擋水墻(1)。

2.如權利要求1所述的一種凸形籠狀采空區封閉吸能結構，其特征在于：所述的籠狀框架(5)結構的鋼筋網網孔密度為10cm×10cm，填充的塊石(4)的最小直徑尺寸不小于10cm，填充部分要存在著縫隙；所述混凝土擋水墻(1)高50cm，厚度30cm，橡膠排水管(8)直徑為Φ20cm，貫通整個采空區封閉吸能結構，其入水口(7)直徑30cm。

3.如權利要求1或2所述的一種凸形籠狀采空區封閉吸能結構的施工方法，其特征在于：①封閉吸能結構定位：在采空區(10)塌陷帶外，距離采空區不小于20m處選址，根據該封閉吸能結構的尺寸修整巷道，為鋪設該結構焊接鋼網做前期準備；

②巷道環壁凹槽(6)的開挖：在距離采空區(10)不小于(2L1+20)m處，沿巷道四周向著遠離采空區方向開挖深為1m，寬為L1，周長為C的環壁凹槽，之后對巷道環壁凹槽進行加固，以便之后的鋼筋網架的鋪設焊接與固定；其中L1值的確定由公式L1=A/C而定，公式中A代表空氣沖擊力剪切破壞的剪切面積，L1代表巷道環壁凹槽的寬度，C代表巷道環壁凹槽周長；

③預埋橡膠排水管(8)：朝向采空區(10)的方向，在巷道右下角緊貼地面埋一Φ20cm的材質為橡膠的排水管(8)，端口通到采空區(10)；

④籠狀框架(5)的鋪設鋼網焊接及近采空區(10)混凝土擋水墻(1)的筑造和近采空區的入水口(7)的開挖：運送Φ8mm鋼網于巷道內，朝向采空區(10)方向鋪設。以網孔密度為10cm×10cm的規格先在環壁凹槽(6)內焊接固定網架，然后向采空區(10)方向鋪設；在水平伸出環壁凹槽(6)寬為L1處折起網架，并在此緊貼網架筑起高50cm，厚度為30cm的擋水墻(1)，使之與巷道等寬為a，并緊貼擋水墻(1)開出一直徑為30cm的入水口(7)，之后折回架設鋼網結構；

⑤塊石(4)的填充：開始從近采空區方向充填塊石，塊石最小直徑不小于10cm，逐步往回充填，保證塊石(4)充滿接頂，直至填滿，填充塊石(4)與折回鋪設鋼筋網交替進行；

⑥封閉吸能結構的最后封閉：待塊石(4)填充區域填滿之后，利用鋼筋網對該結構進行最后封閉，以保證籠狀框架(5)與所填充塊石(4)形成一個整體；其中接口處焊接重疊長度不小于1m，封閉吸能結構的縱剖面的周長不小于(4L1+2h+5)m。