[發(fā)明專利]一種快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)及其施工方法

有效

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• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113550763B
• 公開（公告）日: 2023-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫偉博;王燕;高雪峰
• 申請（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號: E21D11/08
• 分類號: E21D11/08;E21D11/00;E21F17/18
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 61223
• 代理人: 耿路

本發(fā)明給出的一種快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)及其施工方法，該支撐結(jié)構(gòu)包括上支撐塊頂部開設(shè)有第一凹槽，中部開設(shè)有第二凹槽，底部開設(shè)有多個(gè)第三凹槽；下支撐塊頂部開設(shè)有多個(gè)第四凹槽；連接筋設(shè)置為多個(gè)，各連接筋頂端插入各第三凹槽內(nèi)，各連接筋底端插入第四凹槽內(nèi)；中支撐塊分別對稱設(shè)在上支撐塊與下支撐塊之間，且兩個(gè)中支撐塊的支撐強(qiáng)度均低于上支撐塊和下支撐塊的強(qiáng)度，各中支撐塊上開設(shè)有多個(gè)弧形槽，兩個(gè)相對設(shè)置的弧形槽拼接后嵌套在連接筋上，本發(fā)明還給出了快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)的施工方法。本發(fā)明提高了沿空留巷構(gòu)筑的速度，改善了井下沿空留巷施工工人工作條件，提高沿空留巷作業(yè)效率，降低沿空留巷施工成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煤礦開采設(shè)備設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)

煤礦長壁式開采，一般是在兩工作面之間通過留設(shè)煤柱，用以維護(hù)回采平巷穩(wěn)定性；然而在兩工作面之間留設(shè)多個(gè)煤柱會(huì)造成大量煤炭資源浪費(fèi)的問題，為了解決使用煤柱所帶來的問題，所以逐漸通過保留上區(qū)段回采平巷用于下區(qū)段回采的沿空留巷技術(shù)替代煤柱，現(xiàn)有的沿空留巷的技術(shù)方法主要為：利用高強(qiáng)度的塑料膜，根據(jù)巷道斷面尺寸制成巷旁支護(hù)形狀，在現(xiàn)場向柔性塑料膜中注入混拌好的充填料，再用背板、槽鋼等使柔性塑料膜固定，待充填料固化達(dá)到支撐強(qiáng)度后完成巷旁支護(hù)；使用該方法雖然能夠解決大量煤炭資源浪費(fèi)的問題，但是該方法存在施工時(shí)間長，施工強(qiáng)度大的問題。因此設(shè)計(jì)一種能夠降低構(gòu)筑沿空留巷的勞動(dòng)強(qiáng)度、減少構(gòu)筑沿空留巷支護(hù)施工時(shí)間的快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)及其施工方法具有十分重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對現(xiàn)有技術(shù)中上存在的上述問題，提供一種實(shí)現(xiàn)無煤柱開采，提高煤炭資源回收率的高效、快速、安全的一種快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)及其施工方法具有十分重要的意義。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明給出的技術(shù)方案為一種快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)，包括：

上支撐塊，頂部開設(shè)有用于放置膨脹劑的第一凹槽，中部開設(shè)有用于放置應(yīng)力應(yīng)變傳感器的第二凹槽，底部開設(shè)有多個(gè)第三凹槽；

下支撐塊，底部置于回采煤壁底壁上，頂部開設(shè)有多個(gè)與第三凹槽一一對應(yīng)的第四凹槽；

連接筋，設(shè)置為多個(gè)，用于連接上支撐塊和下支撐塊，各連接筋的頂端插入各第三凹槽內(nèi)，各連接筋的底端插入第四凹槽內(nèi)，且各連接筋的底端位于第四凹槽的底壁上方；

兩個(gè)中支撐塊，分別對稱設(shè)在上支撐塊與下支撐塊之間，且兩個(gè)中支撐塊的支撐強(qiáng)度均小于上支撐塊和下支撐塊的支撐強(qiáng)度，兩個(gè)中支撐塊上均開設(shè)有多個(gè)弧形槽，位于兩個(gè)中支撐塊上相對設(shè)置的兩個(gè)弧形槽拼接后嵌套在連接筋上。

較佳地，所述多個(gè)連接筋底端均為錐形結(jié)構(gòu)。

較佳地，兩個(gè)拼接后嵌套在連接筋上的弧形槽與連接筋之間的空隙內(nèi)填充有多個(gè)條形塊，所述多個(gè)條形塊與制備中支撐塊的材料相同。

較佳地，相鄰的兩個(gè)第三凹槽之間間距為0.75m-0.85m。

較佳地，所述上支撐塊底面和下支撐塊頂面均為矩形。

較佳地，所述上支撐塊底面和下支撐塊頂面均為正方形，該正方形的邊長為3m-3.5m。

較佳地，所述多個(gè)第三凹槽均呈矩陣分布。

一種快速構(gòu)筑沿空留巷的支撐結(jié)構(gòu)的施工方法，包括如下步驟：

S1：將上支撐塊、下支撐塊以及中支撐塊分別根據(jù)巷道斷面尺寸提前預(yù)制，且上支撐塊、下支撐塊以及中支撐塊組裝后總高低于沿空留巷的總高100-150mm；