[發明專利]傾斜煤層切頂卸壓沿空留巷擋矸支架及其安裝方法

在審

• 申請號: 202210740288.0
• 申請日: 2022-06-28
• 公開（公告）號: CN114893181A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 韓軍;劉煒楠;崔露郁;曹晨;朱志杰;陳鎣
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21C41/18
• 分類號: E21C41/18;E21D11/15;E21D21/00
• 代理公司: 北京盛詢知識產權代理有限公司 11901
• 代理人: 相凡

本發明公開一種傾斜煤層切頂卸壓沿空留巷擋矸支架及其安裝方法，包括：傾斜煤層，傾斜煤層內開設有沿空留巷，沿空留巷具有頂板和底板；上支撐部，上支撐部與沿空留巷靠近采空區一側的頂板抵接或貫穿沿空留巷靠近采空區一側的頂板與傾斜煤層的頂板巖層固定；下支撐部，下支撐部頂部與上支撐部底部固定安裝，下支撐部底部貫穿沿空留巷靠近采空區一側的底板與傾斜煤層的底板巖層固定，本發明能夠提高傾斜煤層下切頂留巷的防沖擋矸效果。

技術領域

本發明涉及采礦工程領域，特別是涉及一種傾斜煤層切頂卸壓沿空留巷擋矸支架及其安裝方法。

背景技術

我國煤炭多采用井工開采，對受采動影響的巷道一般采用煤柱護巷，極大的浪費了寶貴的煤炭資源，近年來切頂留巷技術得到廣泛推廣，切頂成巷過程中，隨工作面推進，由切縫側采空區頂板逐漸垮落、碎脹、堆積、壓實，進而形成巷幫。因此在工作面回采后、頂板垮落前，需在留巷靠近采空區側及時實施擋矸支護，以防采空區頂板矸石垮落沖入巷道，同時擋矸支護也有利于碎石幫更快、更好成形，能更有效地對采空區覆巖起到支撐作用。如何維護好巷道碎石幫使其安全有效的為礦井生產服務成為采礦工作人員急需解決的問題。

為此，國內外諸多學者相繼研發出多種擋矸支架和支護方法，還有在原常規擋矸材料基礎上進行優化設計，如“可伸縮U型鋼+單體支柱+金屬網”、“可伸縮U型鋼+切頂護幫支架+金屬網”等，但在傾斜煤層下頂板垮落后會對擋矸設施造成更大的沖擊，普通的擋矸方法可能會因難以抵抗巨大的水平和豎直沖擊力而將矸石沖入巷道，威脅到工人生命安全和安全生產的正常進行；而且昂貴的成本抑或增加繁瑣的施工工藝限制了國內外煤礦巷道切頂護幫支架等支護設備的廣泛應用。

因此，亟需一種成本低廉，設備結構簡單，能起到安全有效的擋矸支架。

發明內容

本發明的目的是提供一種傾斜煤層切頂卸壓沿空留巷擋矸支架及其安裝方法，以解決上述現有技術存在的問題。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：本發明提供一種傾斜煤層切頂卸壓沿空留巷擋矸支架，包括：

傾斜煤層，所述傾斜煤層內開設有沿空留巷，所述沿空留巷具有頂板和底板；

上支撐部，所述上支撐部與所述沿空留巷靠近采空區一側的頂板抵接或貫穿所述沿空留巷靠近所述采空區一側的頂板與所述傾斜煤層的頂板巖層固定；

下支撐部，所述下支撐部頂部與所述上支撐部底部固定安裝，所述下支撐部底部貫穿所述沿空留巷靠近所述采空區一側的底板與所述傾斜煤層的底板巖層固定。

優選的，所述采空區側壁固定安裝有金屬網，所述金屬網頂部和底部分別與所述采空區頂板和底板之間具有間隙，所述上支撐部和所述下支撐部均與所述金屬網固接。

優選的，所述上支撐部包括可伸縮直線型U型鋼，所述下支撐部包括可伸縮直線型U型鋼，兩個所述可伸縮直線型U型鋼通過若干個卡纜固定連接，位于頂部的所述可伸縮直線型U型鋼的頂面與所述沿空留巷靠近所述采空區一側的頂板抵接，位于底部的所述可伸縮直線型U型鋼底部貫穿所述沿空留巷靠近所述采空區一側的底板并與所述底板巖層固定，所述頂板巖層內設有頂錨桿，所述頂錨桿貫穿所述沿空留巷的頂板并固接有楔形墊塊，所述底板巖層內設有底錨桿，所述底錨桿貫穿所述沿空留巷)的底板并固接有所述楔形墊塊，兩個所述楔形墊塊分別與所述沿空留巷的頂板和底板固接，所述頂錨桿和所述底錨桿靠近所述可伸縮直線型U型鋼，兩個所述可伸縮直線型U型鋼均與所述金屬網固定。

優選的，所述上支撐部包括可伸縮弧型U型鋼，所述下支撐部包括可伸縮弧型U型鋼，兩個所述可伸縮弧型U型鋼的直線段通過若干個卡纜固定連接，位于頂部的所述可伸縮弧型U型鋼的弧形段貫穿所述沿空留巷靠近所述采空區一側的頂板與所述頂板巖層固定，位于底部的所述可伸縮弧型U型鋼的弧形段貫穿所述沿空留巷靠近所述采空區一側的底板與所述底板巖層固定，兩個所述可伸縮弧型U型鋼均與所述金屬網固定。