[發(fā)明專利]一種網(wǎng)沙組合式支護結(jié)構(gòu)和沿空留巷支護方法

有效

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• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109538251B
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜兆文;陳紹杰;張振;姜天琦;任夢梓;楊惠三
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: E21D11/15
• 分類號: E21D11/15;E21D11/10
• 代理公司: 青島智地領(lǐng)創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 張凱

本發(fā)明提供了一種網(wǎng)沙組合式支護結(jié)構(gòu)和沿空留巷支護方法，涉及礦井支護技術(shù)領(lǐng)域，解決了沿空留巷過程中巷旁支護合理讓壓和抗壓的技術(shù)問題，支護結(jié)構(gòu)包括沙層、網(wǎng)格層、錨固軸和液壓支架，沙層和網(wǎng)格層交替疊加布置，沙層和網(wǎng)格層的尺寸相同，沙層使用沙子，網(wǎng)格層使用塑料網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)，錨固軸鋪設(shè)在沙層內(nèi)，沙層、網(wǎng)格層和錨固軸組合形成支護體，錨固軸兩端固定在支護體的外側(cè)，液壓支架設(shè)置在支護體的靠近煤壁的一側(cè)。沿空留巷過程中，沙層和網(wǎng)格層交替鋪設(shè)直至觸頂，形成支護體后在支護體外側(cè)包裹鋼絲網(wǎng)進行加固。采用網(wǎng)紗組合式支護結(jié)構(gòu)進行支護，具有更好的支護效果，使用沙子運輸方便，還具有施工簡單，支護效率高等優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及礦井支護技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種網(wǎng)沙組合施工的支護結(jié)構(gòu)和利用該結(jié)構(gòu)沿空留巷的支護方法。

背景技術(shù)

在沿空留巷時，巷旁支護體需要滿足支護強度大，密閉性好，有一定的可縮性來適應(yīng)基本頂?shù)倪\動，達到讓壓和抗壓相結(jié)合的支護效果，并且還要滿足防火和防水的要求。目前在礦井沿空留巷的支護中多采用高水充填技術(shù)，通過泵送高水速凝材料巷旁充填技術(shù)，但是高水充填工藝復(fù)雜，充填材料制作成本高并會對地下水造成一定的污染。另外，泵送高水固化充填材料進行巷旁充填，施工工藝復(fù)雜，設(shè)備占用多，墻體強度低，很難承受滯后工作面的壓力作用，成本比較高，耗費工時量大。切頂沿空留巷的技術(shù)取得了良好的經(jīng)濟效益，但是切頂沿空留巷會造成地表沉陷，并且施工過程中的危險性較大。因此，為沿空留巷施工提供工藝簡單、施工速度快、低成本、巷道成型好、安全高效的支護結(jié)構(gòu)是本領(lǐng)域急需解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

為解決沿空留巷過程中巷旁支護合理讓壓和抗壓的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種網(wǎng)沙組合式支護結(jié)構(gòu)和沿空留巷支護方法，具體技術(shù)方案如下。

一種網(wǎng)沙組合式支護結(jié)構(gòu)，包括沙層、網(wǎng)格層、錨固軸和液壓支架，所述沙層和網(wǎng)格層交替疊加布置，沙層和網(wǎng)格層高度之和等于底板至頂板的高度差；所述沙層使用沙子；所述沙層、網(wǎng)格層和錨固軸組合形成支護體；所述錨固軸鋪設(shè)在沙層內(nèi)，錨固軸的兩端外露至支護體的外表面；所述錨固軸的兩端通過托盤固定在支護體的外表面；所述支護體的外側(cè)包裹有紗網(wǎng)，所述紗網(wǎng)的外側(cè)還包裹有鋼絲網(wǎng)。

優(yōu)選的是，網(wǎng)格層之間的距離最大為15cm；所述網(wǎng)格層的網(wǎng)孔直徑大小為2～3mm；所述沙層內(nèi)沙子的平均粒徑小于0.55mm。

還優(yōu)選的是，支護體的寬度取5～10m；所述網(wǎng)格層的紗網(wǎng)兩側(cè)留有3～5cm的寬度余量，所述鋼絲網(wǎng)的網(wǎng)孔直徑大小為5～8mm。

優(yōu)選的是，液壓支架設(shè)置在支護體靠近煤壁的一側(cè)，所述托盤設(shè)置在鋼絲網(wǎng)外側(cè)。

還優(yōu)選的是，網(wǎng)格層使用塑料網(wǎng)或鋼絲網(wǎng)；所述錨固軸為錨桿或錨索。

一種沿空留巷支護方法，利用上述網(wǎng)沙組合式支護結(jié)構(gòu)，步驟包括：

步驟一.相鄰工作面開采后，在工作面順槽的采空區(qū)一側(cè)的單體液壓支柱下方從底板起鋪設(shè)沙層，壓實整平沙層；

步驟二.鋪設(shè)網(wǎng)格層，使網(wǎng)格層的寬度余量大于沙層的厚度；

步驟三.在支護體下部鋪設(shè)錨索，交替鋪設(shè)沙層和網(wǎng)格層，鋪設(shè)至支護體中部和上部時分別加設(shè)錨索；

步驟四.沙層觸頂后在支護體外側(cè)設(shè)置紗網(wǎng)，在紗網(wǎng)外側(cè)設(shè)置鋼絲網(wǎng)；

步驟五.在鋼絲網(wǎng)外側(cè)使用托盤和螺母固定錨索，完成采空區(qū)一側(cè)的支護。

本發(fā)明的有益效果包括：

(1)一種網(wǎng)沙組合式支護結(jié)構(gòu)，使用沙子和紗網(wǎng)的組合結(jié)構(gòu)簡化了充填施工工藝，使用的原材料簡單運輸方便，相對于現(xiàn)有的膏體充填體，該結(jié)構(gòu)具有更好的讓壓和抗壓效果，并且網(wǎng)沙組合結(jié)構(gòu)具有清潔無污染等優(yōu)點。