[發明專利]一種采煤工作面煤壁片幫控制裝置及其工作方法

在審

• 申請號: 202210561573.6
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114776351A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 賈后省;張志明;張鋒;劉生優;張延波;李東發;方珍珠;李永恩;呂曉磊;于輝;昌李寧;王國營;皇東山;王藝博
• 申請（專利權）人: 河南理工大學
• 主分類號: E21D20/02
• 分類號: E21D20/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種采煤工作面煤壁片幫控制裝置及其工作方法，屬于礦用設備技術領域，幫控制裝置包括尾部導向管套1、柔性橡膠管2、第一對接接頭3、硬質塑料管4、密封圈5、排氣管6、第二對接接頭7和單向閥封堵8，尾部導向管套1上設置在柔性橡膠管2一端，柔性橡膠管2另一端通過第一對接接頭3與硬質塑料管4連接，硬質塑料管4周邊設有密封圈5，排氣管6穿插在密封圈5內部，硬質塑料管4另一端通過第二對接接頭7與單向閥封堵8連接，本發明采用柔性管和硬質管組合注漿，為待采煤層“增筋添骨”，既不影響綜掘機的正常開采，又能很好的解決煤壁片幫的問題，結構簡單、成本低廉，高效實用。

技術領域

本發明涉及一種采煤工作面煤壁片幫控制裝置及其工作方法，屬于礦用設備技術領域。

背景技術

煤體在未開采前，處于原始應力狀態，應力保持相對平衡，煤體整體穩定。而當煤體開采后，煤壁附近煤體應力平衡遭到破壞，水平應力迅速減小，由于開采引起的支承壓力的作用（垂直應力）迅速增大，使煤體產生新的節理、裂隙，即開采引起的次生裂隙發育，煤壁處于不穩定狀態。隨著老頂的周期性斷裂來壓，煤壁會在節理裂隙最大的地方最先受到破壞。當支承壓力達到一定值后，煤體加劇破壞，從而造成煤壁片幫。煤壁片幫后易導致端面頂板垮落，從而給安全生產帶來隱患并影響工作面正常推進，如何有效控制煤壁片幫是綜采工作面能否安全高效開采并取得良好經濟效益的關鍵。現在常用的方法主要是采用護板進行支護，但是在綜掘機截割煤壁前必須先撤掉護板，這時片幫依然會發生，并且由于護板的擠壓破壞，片幫發生的概率變得更大。現有技術CN105909287B，公開了一種煤礦綜采工作面超前支承壓力區深孔注漿工藝與方法，采用高壓注漿的方法（20MPa以上），容易造成封閉區域的空氣聚集壓縮，待開采到有高壓聚集的地方，高壓氣體不僅容易引起片幫問題，高壓空氣突然釋放，還有一定的安全隱患。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明公開一種采煤工作面煤壁片幫控制裝置，該裝置采用柔性管注漿的方法，為待采煤層“增筋添骨”，既不影響綜掘機的正常開采，又能很好的解決煤壁片幫的問題，結構簡單、成本低廉，高效實用。

本發明還提供上述采煤工作面煤壁片幫控制裝置的工作方法。

本發明的技術方案如下：

一種采煤工作面煤壁片幫控制裝置，包括尾部導向管套、柔性橡膠管、第一對接接頭、硬質塑料管、密封圈、排氣管、第二對接接頭和單向閥封堵，其中，

尾部導向管套上設置在柔性橡膠管一端，尾部導向管套上設有斜面，斜面的設置便于柔性橡膠管穿入注漿孔，柔性橡膠管另一端通過第一對接接頭與硬質塑料管連接，硬質塑料管周邊設有密封圈，排氣管穿插在密封圈內部，硬質塑料管另一端通過第二對接接頭與單向閥封堵連接，注漿管與單向閥封堵對接后將漿液通過單向閥封堵、硬質塑料管、柔性橡膠管后注入鉆孔內部，鉆孔內部的空氣由排氣管排出。

優選的，柔性橡膠管尺寸較長，可以達到十幾米至幾十米，用于將漿液輸送至鉆孔底部。

優選的，柔性橡膠管外層為主體橡膠材質，內部設有非金屬拉力繩。

優選的，硬質塑料管尺寸較短，長度在0.5-2米，用于在將設置在其上的密封圈插入穿孔時方便工人手握施力。

優選的，密封圈采用橡膠材質，成錐型，嵌套在硬質塑料管外側。

優選的，第一對接接頭兩端優選螺紋連接。

優選的，第二對接接頭與硬質塑料管一端為螺紋連接，與單向閥封堵一端為快插接頭連接。這樣便于對單向閥封堵進行拆卸重復利用。

優選的，單向閥封堵與注漿管之間優選快插接頭連接。這樣便于提高施工速度。

上述采煤工作面煤壁片幫控制裝置的工作方法，操作步驟如下：