[發明專利]一種用于深部巷道的“鋼混-液壓”巷旁支護裝置及支護方法

有效

• 申請號: 201610860609.5
• 申請日: 2016-09-28
• 公開（公告）號: CN106285738B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 黃萬朋;李超;王詩海;袁奇;王軍
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: E21D15/44
• 分類號: E21D15/44;E21D15/51;E21D15/54;E21D15/55;E21D11/15;E21F17/103
• 代理公司: 青島智地領創專利代理有限公司 37252
• 代理人: 申傳曉

本發明公開了一種用于深部巷道的“鋼混?液壓”巷旁支護裝置及支護方法，下部支柱之腔體的上部設置有擋板，擋板上方的下部支柱之腔體內設置有上部支柱，上部支柱下端與擋板上方的下部支柱之腔體形成升降腔，升降腔一側設置有乳化液注液口，乳化液注液口上設置有三用閥體，上部支柱與下部支柱之間通過連接機構相連接，支護裝置與采空區之間設置有擋風簾隔離。該新型支護裝置與支護方法將鋼管混凝土支柱的高強支護與單體液壓支柱的恒阻讓壓功能很好地結合起來，使其同時具備兩種設備的主要優點，同時能高效、安全地隔離采空區破碎矸石及有毒有害氣體，達到快速高效成巷的目的，因此更加適合于深部高應力狀態下的巷旁支護工程。

技術領域

本發明涉及深部煤礦“無煤柱”開采的巷道支護領域，尤其是涉及一種用于深部巷道的“鋼混-液壓”巷旁支護裝置及支護方法。

背景技術

當前煤礦的無煤柱開采體系中主要包括沿空留巷和沿空掘巷兩種技術，使巷道沿采空區邊緣布置，可有效避開或削弱固定支承壓力的影響，能顯著改善巷道維護狀態，減少煤炭損失，提高煤炭采出率并降低巷道掘進率，技術經濟效益非常顯著。

無論沿空留巷技術還是沿空掘巷小煤柱護巷技術，都需要在靠采空區側架設合理的巷旁支護體來達到支護頂板、隔離采空區的目的。傳統的巷旁支護手段主要包括木垛、密集支柱、矸石墻、混凝土充填墻等；近些年又發展應用了高水材料充填體以及鋼管混凝土支柱等新型巷旁支護結構。然而隨著當前越來越多的煤礦開采達到-800m以下的深度，圍巖集中應力水平高、巖石流變性強，這就要求巷旁支護結構既要具有一定的恒阻讓壓功能，還要在適度讓壓后能夠提供足夠的支撐力來控制頂板下沉。同時對于深部巷旁支護結構來說，還要求具備施工工藝簡單、成巷速度快以及成本低廉等特點。根據上述分析，前面列舉的主要巷旁支護手段大多存在支護阻力不足，比如矸石墻，密集支柱與單體液壓支柱等；恒阻讓壓特性差，比如混凝土充填墻、鋼管混凝土支柱等；以及施工工藝復雜、成本高等缺點，比如高水材料充填體等，均無法滿足深部“無煤柱”開采巷旁支護的要求。

因此，現有技術還有待更進一步的改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種用于深部巷道的“鋼混-液壓”巷旁支護裝置及支護方法，能夠在前期具備穩定的恒阻讓壓功能，同時適度讓壓后給頂板提供高支護阻力，保證圍巖長期穩定。另外，將巷旁支護裝置與隔離擋風簾形成組合結構，對采空區矸石和有害氣體進行有效隔離，達到安全、快速、高效的成巷目的。

為解決上述技術問題，本發明方案包括：

一種用于深部巷道的“鋼混-液壓”巷旁支護裝置，其包括用于放置在巷道底板的基座，其中，基座上設置有帶有腔體的下部支柱，下部支柱之腔體的上部設置有擋板，擋板上方的下部支柱之腔體內設置有上部支柱，上部支柱下端與擋板上方的下部支柱之腔體形成升降腔，升降腔一側設置有乳化液注液口，乳化液注液口上設置有三用閥體，上部支柱與下部支柱之間通過連接機構相連接，上部支柱上部設置有用于承托巷道頂板的上承壓板；下部支柱下端設置有下注漿口，上部支柱上端設置有上注漿口；巷旁支護裝置為一體式結構；該巷旁支護裝置與采空區之間設置有由吊掛鐵絲網與橡膠組成的隔離擋風簾。

所述的“鋼混-液壓”巷旁支護裝置，其中，上述連接機構包括用于連接上部支柱與下部支柱的密封蓋體，密封蓋體上部設置有防塵圈，防塵圈下方的密封蓋體設置有上導向環，密封蓋體與下部支柱連接處設置有O型密封圈，O型密封圈下方的密封蓋體與下部支柱之間設置有連接鋼絲，上部支柱下部位于升降腔內，上部支柱下端設置有下導向環，通過上導向環與下導向環，上部支柱能在升降腔內移動。

所述的“鋼混-液壓”巷旁支護裝置，其中，上述上部支柱、下部支柱均為無縫鋼管，下部支柱直徑大于上部支柱，上部支柱、下部支柱的壁厚相同。

所述的“鋼混-液壓”巷旁支護裝置，其中，基座由四個側護鋼板與下承壓板構成，四個側護鋼板呈三角形將下部支柱與下承壓板連接在一起。