[發明專利]一種用于沿空留巷巷旁支護的快裝高強讓壓墩柱支護工藝

有效

• 申請號: 202310243956.3
• 申請日: 2023-03-15
• 公開（公告）號: CN116066151B
• 公開（公告）日: 2023-07-07
• 發明（設計）人: 張小強;張鈺凱;王開;姜玉龍;張世玉;邱鵬奇;閆建兵;岳少飛
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E21D11/10
• 分類號: E21D11/10;E21F15/02
• 代理公司: 太原高欣科創專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 吳立;冷錦超

本發明涉及一種用于沿空留巷巷旁支護的快裝高強讓壓墩柱支護工藝，屬于沿空留巷巷旁支護技術領域；首先在巷旁充填使用單體支柱進行初期支護，然后使用可伸縮快裝支架支撐高強柔模袋，柔模袋上有預制的加固鋼帶和架起柔模袋后插入的對拉錨索對柔模混凝土墩柱進行二次加固，減輕柔模袋的受到的壓力，防止柔模袋破裂，隨后進行高延性混凝土的澆筑，之后的柔模混凝土墩柱采用相同的步驟，緊隨著工作面推進進行澆筑；解決了工作面進行沿空留巷工藝時的巷旁充填體充填慢，強度低的問題，具有提高沿空留巷質量，提高留巷成功率，減少區段煤柱留設增加煤炭采出率等優點，此方法更適用于礦壓顯現強烈，留巷支護難度較大的綜采工作面。

技術領域

本發明屬于沿空留巷巷旁支護技術領域，具體涉及一種用于沿空留巷巷旁支護的快裝高強讓壓墩柱支護工藝。

背景技術

沿空留巷是無煤柱開采技術的主要形式之一,無煤柱開采是提高煤炭回收率、減少巷道掘進量、有利于礦井安全生產和改善礦井技術經濟效益先進的煤炭開采技術，對提高煤炭開采的經濟和社會效益具有重要的意義。

查閱相關文獻發現含有沿空留巷支護工藝的相關專利，如CN?203067027?U公開了一種拱形沿空留巷充填墻體結構，該發明包括沿空留巷充填墻體，在沿空留巷充填墻體的底部開有縱向拱形通孔，縱向拱形通孔沿巷道軸向貫穿沿空留巷充填墻體，縱向拱形通孔內設有拱形架，拱形架兩側的沿空留巷充填墻體內間隔設有錨入巷道底板內的多根鋼筋。拱形模板與充填模板兩側空間內布置鋼筋。布置完成后泵入混凝土，形成拱形沿空留巷充填墻體。CN?105370304?B公開了一種高應力強擾動煤層沿空留巷多級加固的方法，尤其適用于大采深、復雜頂板、近距離高瓦斯煤層群開采時采空區沿空留巷的加固，針對沿空留巷圍巖應力分布與破壞的各階段特征，分別采用沿空留巷及充填區域頂板加固，施工充填墻體并加固，巷內輔助加強支護和后期封補等方法，使沿空留巷在最終變形后能滿足通風、行人等安全生產及下一個工作面回采需要，保證沿空留巷的可靠性和長期穩定性，達到科學合理、安全可靠、易施工、效果好的目的。CN109779632?B公開了一種沿空留巷支護系統協調變形定量設計方法，它首先構建沿空留巷支護系統，然后建立結構力學模型，根據力學模型獲得受實體煤幫加錨煤體允許變形量限制、受巷旁充填體允許變形量限制、受沿空留巷巷道斷面服務要求限制以及受采空區矸石最大變形量限制四種情形下的基本頂巖梁最大回轉角，根據四種情形下的基本頂巖梁最大回轉角的相對大小對沿空留巷圍巖支護進行定量設計。

巷旁支護體是沿空留巷的關鍵，需要具備較快的增阻速度、較高的支護阻力以及時支護并切落一定范圍的頂板，足夠的可縮量以適應頂板的回轉變形以及合理的經濟性。目前巷旁充填材料種類較多，傳統的巷旁支護形式有木垛支護、密集支柱支護、矸石帶支護、高水材料充填支護、混凝土砌塊支護等。木垛支護和密集支柱支護存在支護阻力小、密閉性差、材料消耗量大等缺點，矸石帶和料石垛支護存在可縮量大、勞動強度大、密閉性差等弊端，高水材料存在成本較高，材料后期強度低的缺點。因此近些年發展起來的整體澆注巷旁充填技術是沿空留巷巷旁支護的發展方向。但是由于工藝、裝備的不足及井下環境的復雜性，進行混凝土墻體連續澆筑充填時工作量大、澆筑的質量很難得到保證，且很難充分接頂。除此之外，普通的混凝土雖然強度較高，但是可變形量較小，在深井條件下容易受到較高地應力得而發生破壞，課題組利用鋼纖維和乙酸乙酯聚合物對普通混凝土進行力學性質優化，得到了強度高—變形量大的改性混凝土，實驗結果表明：鋼纖維和乙酸乙酯聚合物的存在可有效防止混凝土墩柱受壓破壞，起到讓壓承載的效果。

發明內容

本發明克服了現有技術的不足，提出一種用于沿空留巷巷旁支護的快裝高強讓壓墩柱支護工藝；解決目前工作面進行沿空留巷工藝時的巷旁充填體充填慢，強度低的問題。

為了達到上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的。

一種用于沿空留巷巷旁支護的快裝高強讓壓墩柱支護工藝，包括下述步驟，

S1：分析所要留巷巷道的寬度及高度，預先確定澆筑柔模混凝土墩柱的位置；