[實(shí)用新型]支撐全巷道壁巖層式砂粒充填巷道支護(hù)體

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201820344779.2
• 申請(qǐng)日: 2018-03-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN208106483U
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴喬森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 柴喬森
• 主分類號(hào): E21F15/00
• 分類號(hào): E21F15/00;E21F7/00;E21F5/00;E21D11/00
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一種支撐全巷道壁巖層式砂粒充填巷道支護(hù)體，煤層下方的礦井通風(fēng)巷道、下部迂水不膨脹巖層內(nèi)的上向巖石巷道、密排工字鋼支柱密閉墻、迂水膨脹巖層內(nèi)的上部上向巖巷、煤層內(nèi)的煤巷、直通地面的井筒、井筒在地面的井筒蓋板依次相連接。沿上部上向巖石巷道全長(zhǎng)懸吊多個(gè)管身有多個(gè)孔洞的篩管，各篩管連接通達(dá)礦井通風(fēng)巷道的水管。上部上向巖石巷道全長(zhǎng)內(nèi)充滿碼放整齊的裝滿迂水膨脹砂粒的編織物沙袋。本實(shí)用新型的目的是加強(qiáng)迂水膨脹巖層內(nèi)巖巷的支護(hù)，優(yōu)點(diǎn)在于迂水膨脹巖層內(nèi)的巷道的頂部、底部、兩側(cè)的巖層，均受到免維護(hù)、全方位支撐，失去吸水膨脹的空間而保持完整。

技術(shù)領(lǐng)域 本實(shí)用新型涉及礦井安全，屬采礦技術(shù)。

背景技術(shù) 現(xiàn)有礦井巷道壁巖層的支撐支護(hù)方式采用巷道支架，由緊貼巷道兩側(cè)巖層的傾斜立柱支撐緊貼巷道上部巖層的橫梁構(gòu)成。相鄰立柱釘拉桿，增加巷道支架的穩(wěn)定性。這種巷道支護(hù)方式的優(yōu)點(diǎn)是便于維修，缺點(diǎn)是巷道支架的立柱、橫梁之間的巖層和巷道底部巖層沒(méi)有支撐支護(hù)。

現(xiàn)有煤礦的巷道系統(tǒng)，均由煤層下方使用多年的礦井通風(fēng)巷道，施工上向巖石巷道進(jìn)入煤層施工煤層內(nèi)采煤的煤巷構(gòu)成通風(fēng)系統(tǒng)。下部上向巖石巷道周邊的巖層為迂水不變形的巖層，上部上向巖石巷道周邊巖層為靠近煤層的吸水體積膨脹30％以上的煤質(zhì)頁(yè)巖，巖層內(nèi)滲出的地下水和水蒸氣，被通風(fēng)風(fēng)流帶走，只有少量的吸水膨脹巖層的巖石膨脹垮落，但可人員進(jìn)入經(jīng)常維修。但是，在生產(chǎn)煤炭的區(qū)域內(nèi)的煤自燃發(fā)火形成火區(qū)時(shí)，只能長(zhǎng)時(shí)間斷絕風(fēng)流供氧，使火區(qū)及周邊氧氣燃煤耗盡以滅火。為此，需于上向巖石巷道，沿巷道全斷面砌筑磚或混凝土密閉墻。但此后，密閉墻上方的上部上向巖石巷道內(nèi)，大量積存巖層滲出的水和水蒸氣，使巷道上部、底部和兩側(cè)的吸水膨脹巖層，連續(xù)體積膨脹而垮塌，一是造成沿上向巖石巷道鋪設(shè)的火區(qū)災(zāi)害監(jiān)測(cè)設(shè)備的電纜和監(jiān)測(cè)信息傳輸線、滅火水管、損壞，二是造成巷道垮塌、密閉墻傾倒的事故，三是使上向巖石巷道內(nèi)抽出易爆易燃的煤層內(nèi)瓦斯的管道損壞，瓦斯積聚爆炸。這都導(dǎo)致滅火失敗，事故擴(kuò)大。

實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型支撐全巷道壁巖層式砂粒巷道支護(hù)體的目的，是防止現(xiàn)有上向巖石巷道隔斷技術(shù)中，吸水膨脹巖層內(nèi)巖巷垮塌、密閉墻損壞的問(wèn)題。

實(shí)施本實(shí)用新型，煤層下方的礦井通風(fēng)巷道、下部迂水不膨脹巖層內(nèi)的上向巖石巷道、密排工字鋼支柱密閉墻、迂水膨脹巖層內(nèi)的上部上向巖巷、煤層內(nèi)的煤巷、直通地面的井筒、井筒在地面的井筒蓋板依次相連接。沿上部上向巖石巷道全長(zhǎng)懸吊多個(gè)管身有多個(gè)孔洞的篩管，各篩管連接通達(dá)礦井通風(fēng)巷道的水管。上部上向巖石巷道全長(zhǎng)內(nèi)充滿碼放整齊的裝滿迂水膨脹砂粒的編織物沙袋。自礦井通風(fēng)巷道內(nèi)的水管向各篩管注水，各沙袋內(nèi)的砂粒迂水膨脹后，擠壓支撐全巷道壁各點(diǎn)的巖層不變形，構(gòu)成支撐全巷道壁巖層式砂粒充填巷道支護(hù)體。

實(shí)施本實(shí)用新型，密排工字鋼支柱密閉墻的結(jié)構(gòu)：巷道的上部巖層內(nèi)和下部巖層內(nèi)各施工多個(gè)鋼錨桿。巷道上部巖層和巷道下部巖層的鋼錨桿各固定1根槽鋼梁，槽鋼背部緊貼巖層，向相對(duì)的2根槽鋼的槽口內(nèi)，鑲嵌互相緊挨的工字鋼支柱。

煤巷連通的火區(qū)災(zāi)情監(jiān)測(cè)設(shè)備的供電電纜和信息傳輸線材、通往火災(zāi)災(zāi)區(qū)的滅火水管，沿煤巷、井筒通達(dá)地面。煤層所含易爆易燃的瓦斯，依次進(jìn)入相連接的煤層內(nèi)的瓦斯抽放煤孔、煤巷和井筒內(nèi)的瓦斯抽放管道、地面瓦斯抽采泵，被抽出流至地面瓦斯用戶管道。

實(shí)施本實(shí)用新型，還可井筒上口連接地面的的傾斜溜槽，用水將溜槽內(nèi)的迂水膨脹砂粒沖入井筒、上部上向巷道，水自彼此相挨靠的密排工字鋼支柱間的空隙和上部上向巖石巷道內(nèi)的篩管流出，進(jìn)入礦井通風(fēng)巷道，被擋住滯留的砂粒充滿上部上向巷道，構(gòu)成支撐全巷道壁巖層的砂粒充填巷道支護(hù)體，隔斷上向巷道。

實(shí)施本實(shí)用新型，為增加上部上向巖巷周邊巖層的致密性，在巷道上部巖層、巷道兩側(cè)巖層內(nèi)，施工多個(gè)注水巖孔，每巖孔內(nèi)插入注水管。注水管連接礦井通風(fēng)巖巷內(nèi)的水管。自水管經(jīng)注水管向巖層孔隙內(nèi)注入水，使孔隙周邊的巖層迂水后膨脹至孔隙閉合。

實(shí)施本實(shí)用新型，為增加上向巖石巷道斷絕火災(zāi)災(zāi)區(qū)供氧氣的可靠性，還可于下部上向巖石巷道底部施工擋水墻，下部上向巖石巷道內(nèi)充滿水。