CN105507951A - 一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，包括如下步骤：在预采的采煤工作面的两侧分别掘进顺槽巷道，待顺槽巷道开掘完毕，布置采煤工作面；采煤工作面开采前，超前安装预应力锚杆、锚索和锚网，预先加固顺槽巷道顶板和煤壁；随着采煤工作面的推进，超前定向爆破直接顶；预先置平顺槽巷道的顶板；待上一采煤工作面推过后，直接顶沉降至底成巷帮墙体后，安装柔帘密封装置；待下一采煤工作面推过后，撤出上述的柔帘密封装置，供下一条顺槽巷道使用。本发明尤其适用于顶板起伏较大的巷道，采用柔性块体和柔性帘布密封巷道，可实现对巷道顶板压力的完全让压效果，保证了巷道与采空区不串风，巷道与采空区的密封效果好，具有良好的经济效益。

Description

一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法

技术领域

本发明属于无煤柱断顶成巷密封技术领域，尤其涉及一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法。

背景技术

采用传统煤柱护巷的开采方法浪费了大量的煤炭资源，并且在煤柱上积聚了大量压缩弹性能，容易引发冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害，因此，无煤柱开采技术成为煤矿开采发展的方向。无煤柱沿空留巷工艺需在采空区侧构筑混凝土巷帮墙体，不仅在巷帮墙体形成应力集中，而且浪费了大量成本。无煤柱切顶成巷技术，采用爆破超前预裂直接顶，在采场周期来压作用下，直接顶沉降至底形成巷帮，隔绝采空区，克服了沿空留巷中出现的诸多缺点。在无煤柱切顶成巷技术中，巷道与老塘(采空区)的隔绝密封，是巷道成功保留的关键。现场实施过程中，为了保证巷道与采空区不串风，往往需要采用槽钢加固巷帮，再向巷帮大量注浆的工艺。若喷浆过多，不仅浪费了大量成本，还消耗大量时间，影响工作面及时接替，若喷浆不足，则不能保证巷道与老塘彻底隔绝，串风问题难以解决。

由此可见，现有技术有待于进一步的改进和提高。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法。

本发明所采用的技术方案为：

一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，包括如下步骤：

步骤一，在预采的采煤工作面的两侧分别掘进顺槽巷道，待顺槽巷道开掘完毕，布置采煤工作面；

步骤二，采煤工作面开采前，在顺槽巷道顶板上安装预应力锚索，在煤壁和顺槽巷道的顶板上安装锚网，在煤壁和顺槽巷道的顶板上安装用于固定锚网的预应力锚杆，预先加固顺槽巷道顶板和煤壁；

步骤三，随着采煤工作面的推进，超前定向爆破直接顶；

步骤四，预先置平顺槽巷道的顶板；

步骤五，待上一采煤工作面推过后，直接顶沉降至底成巷帮墙体后，安装柔帘密封装置；

步骤六，待下一采煤工作面推过后，撤出上述的柔帘密封装置，供下一条顺槽巷道使用。

所述步骤二中，锚杆使用的预应力锚杆，锚索使用的是预应力锚索，锚杆的数量根据顶板岩性、破碎程度取值，锚索的数量均根据公式求得，其中，n为锚索的数量，N_锚每根锚索所能承受的重量，h_直为直接顶厚度，l₁为切顶后直接顶宽度，l₂为切顶后直接顶长度，ρ_直为直接顶密度，所述锚索的长度大于直接顶的厚度，锚索的底端与顺槽巷道的顶板相连，锚索的顶端设置在基本顶的岩梁内。

所述步骤三中，采煤工作面在开采前，沿首采工作面的煤壁一侧打爆破钻孔，并安装炸药，进行直接顶的定向爆破预裂切缝，所述爆破钻孔的数量及间距依据直接顶的岩性和厚度确定，爆破钻孔的深度为直接顶的厚度；同时，在靠近顺槽巷道顶板的裂缝处架设一排单体液压支柱。

所述步骤四中，沿平行于切缝线的方向预先置平顺槽巷道顶板，置平区域的宽度为30cm，置平区域距离且风险20cm；顺槽巷道顶板上凸起的地方需要凿岩，凹陷的地方预先喷浆，使顺槽巷道顶板尽量平整，顺槽巷道顶板的整体粗糙度不大于5cm。

所述步骤五中，随着采煤工作面的推进，在周期来压作用下，采空区的顶板下落，爆破预切的直接顶的顶板沿预切缝沉降至顺槽巷道外底板，此时开始安装柔帘密封装置，该柔帘密封装置包括在沿空留巷时对顺槽巷道进行密封的密封机构、为密封机构提供支撑力的支撑机构以及带动密封机构、支撑机构沿顺槽巷道高度方向做升降运动的升降机构，密封机构包括柔性帘布，支撑机构包括支撑架及设置在支撑架上方的支撑块，柔性帘布的顶端围包在支撑块上并与顺槽巷道顶板贴合接触，柔性帘布的底端与顺槽巷道底板贴合接触，升降机构包括升降支架，升降支架设置在支撑架的下方并与支撑架相连，所述升降支架包括底座和顶架，底座和顶架之间设置有两组叠放的内外叉杆架，所述升降支架还包括能够带动内、外叉杆架做升降运动的顶升液压缸；两组所述内外叉杆架均包括内叉杆架和外叉杆架，两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架包括两根相互平行的第一叉杆，两根第一叉杆的底端通过第一同步杆相连，两根第一叉杆的顶端通过第二同步杆相连，且两根第一叉杆的底端均与底座转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的外叉杆架包括两根相互平行的第二叉杆，两根第二叉杆的底端通过第三同步杆相连，两根第二叉杆的顶端通过第四同步杆相连，且两根第二叉杆的底端与底座之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架包括两根相互平行的第三叉杆，两根第三叉杆的底端通过第五同步杆相连，两根第三叉杆的顶端通过第六同步杆相连，两根第三叉杆的底端与对应的两根第二叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第三叉杆的顶端与顶架之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的外叉杆架包括两根相互平行的第四叉杆，两根第四叉杆的底端通过第七同步杆相连，两根第四叉杆的顶端通过第八同步杆相连，两根第四叉杆的底端与对应的两根第一叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第四叉杆的顶端与顶架转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接，两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接；所述顶升液压缸的底端通过定位座安装在第三同步杆上，顶升液压缸的底端与定位座转动连接，顶升液压缸内的活塞杆的顶端通过传动座与第五同步杆相连，传动座包括设置在第五同步杆上的传动板，顶升液压缸内的活塞杆的顶端与传动板转动连接；所述底座的顶端面的两侧分别设置有供两根第二叉杆滑动的下导轨，两根第二叉杆的底端的相向外侧分别固连有下滑杆，下滑杆放置在下导轨内并能够沿下导轨滑动；所述顶架的底端面的两侧分别设置有供两根第三叉杆滑动的上导轨，两根第三叉杆的顶端的相向外侧分别固连有上滑杆，上滑杆放置在上导轨内并能够沿上导轨滑动；所述柔帘密封装置还包括行走机构，行走机构包括多个设置在底座下方的行走轮，所述底座的一侧设置有两根相互平行的稳衡杆，稳衡杆的一端与底座固连、另一端设置有垂直于顺槽巷道底板的定位套筒，定位套筒内配置有定位钢钉；所述支撑架呈长方体框架结构，支撑架包括底框、顶框及用于连接顶、底框的四根相互平行的楞柱，所述顶架的顶端两侧设置有能够容纳底框的两根长边的第一凹槽，底框的两根长边的长度不小于凹槽的长度，各楞柱的底端均设置有第一限位凸块；所述支撑架的上方设置有托架，托架位于支撑架与支撑块之间，托架呈长方体框架结构，托架内设置有凹台，支撑块放置在凹台内，所述顶框的顶端两侧设置有能够容纳托架的两根长边的第二凹槽，托架的底端面上设置有若干个第二限位凸块，其中，四个第二限位凸块为一组配合形成能够对顶框进行限位的限位槽；所述凹台内均布有若干根相互平行的钢条，托架远离柔性帘布的一侧沿托架的长度方向设置有若干个用于钩挂柔性帘布的挂钩，柔性帘布的上部绕过支撑块后挂固于托架的挂钩上；密封机构、支撑机构、升降机构均设置有多组，相邻两个密封机构的两条柔性帘布之间通过万能粘贴扣连接，各万能粘贴扣分别设置在柔性帘布的左端和右端。

所述柔帘密封装置的安装主要包括以下步骤：

步骤1，自下而上依次安装行走机构、升降机构、支撑机构及密封机构，其中，升降机构中的顶升液压缸处于初始状态，即顶升液压缸的活塞杆处于未伸长的状态；移动装配完成的行走机构、升降机构、支撑机构及密封机构，使柔性帘布的长度方向平行于顺槽巷道的长度方向，并处于顺槽巷道顶板预先置平区域的正下方，然后将定位钢钉夯入顺槽巷道底板；

步骤2，将柔性帘布从上方包绕住支撑块，并将柔性帘布挂固在托架的挂钩上；

步骤3，向顶升液压缸内注入乳化液，使升降机构顶推支撑机构，支撑块上覆的柔性帘布紧贴顺槽巷道顶板；

步骤4，将矸石装袋，矸石袋压住柔性帘布的底部，使柔性帘布的底端与顺槽巷道底板紧贴；

步骤5，重复步骤1至步骤4，沿顺槽巷道长度方向依次安装下一组密封机构及与其对应的支撑机构、升降机构、行走机构，相邻两柔性帘布之间通过万能粘贴扣衔接。

所述步骤5中，各组密封机构及与其对应的支撑机构、升降机构、行走机构安装完成后，使各所述柔性帘布沿与顺槽巷道竖直方向呈20°～30°下垂布置，且柔性帘布的倾斜方向朝向顺槽巷道外侧。

所述支撑块为柔性块体，支撑块由树脂阻燃材料制成。

所述柔性帘布由阻燃材料制成。

由于采用了上述的技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明采用阻燃柔性块体和阻燃柔性帘布隔绝采空区，可实现柔性让压，克服了刚性密封墙体带来的应力集中，底板鼓起的缺点，而且阻燃柔性块体可自适应顶板起伏变化，柔性帘布防火、抗静电，保证了巷道与采空区不串风，巷道与老塘的密封效果好。

2、本发明中所采用的柔帘密封装置可回收利用，节省了巷道维护成本，具有良好的经济效益。

3、本发明中所采用的柔帘密封技术工艺流程简单，施工速度快，保证了巷道及时正常接替，提高了无煤柱切顶成巷的成功性。

4、本发明中的无煤柱切顶成巷技术与采用传统煤柱护巷的开采方法相比，节省了煤炭资源，减少了冲击地压、煤与瓦斯突出等动力灾害；与无煤柱沿空留巷在采空区侧构筑混凝土巷帮墙体的方法相比，消除了巷帮墙体上的应力集中，节省了大量成本。

5、本发明中的无煤柱切顶成巷技术采用爆破超前预裂直接顶，在采场周期来压作用下，直接顶沿预切缝断开，改变了顶板断裂位置，切断了采动区与巷道顶板的联系，保证了巷道顶板的完整性。

附图说明

图1是对本发明中的柔帘密封方法进行演示的示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为沿B向的局部剖视图。

图4为本发明中柔帘密封装置的一组密封机构、支撑机构、升降机构及行走机构的装配图。

图5为图4的正视图。

图6为图4的侧视图。

图7为升降机构与行走机构的装配图。

图8为本发明中的柔性帘布、支撑块、托架的相对位置关系示意图。

图9为将本发明中的柔帘密封装置在巷道内进行使用的布置效果图。

其中，

1、柔性帘布2、托架201、挂钩202、第二限位凸块203、钢条3、支撑块4、支撑架401、底框402、顶框403、楞柱404、第一限位凸块5、顶架6、内外叉杆架601、第一叉杆602、第二叉杆603、第三叉杆604、第四叉杆605、第一同步杆606、第二同步杆607、第三同步杆608、第四同步杆609、第五同步杆610、第七同步杆611、第八同步杆612、顶升液压缸613、定位座614、传动座615、上滑杆7、底座8、稳衡杆9、定位钢钉10、行走轮11、下导轨12、上导轨13、万能粘贴扣14、顺槽巷道顶板15、顺槽巷道16、顺槽巷道底板17、碎矸石18、直接顶19、基本顶20、采空区21、采煤工作面22、煤层23、单体液压支柱24、预应力锚索25、预应力锚杆26、锚网27、巷帮墙体

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1至图3所示，一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，包括如下步骤：

步骤一，在预采的采煤工作面21的两侧分别掘进顺槽巷道15，待顺槽巷道15开掘完毕，布置采煤工作面21；

步骤二，采煤工作面21开采前，在顺槽巷道顶板14上安装用于防止顺槽巷道顶板14冒落的预应力锚索24，在煤壁和顺槽巷道顶板14上安装用于防止煤壁和顺槽巷道顶板上的碎石落下的锚网26，在煤壁和顺槽巷道顶板14上安装用于固定锚网26的预应力锚杆25，并预先加固顺槽巷道顶板14和煤壁；预应力锚杆25的数量根据顶板岩性、破碎程度取值，预应力锚索24的数量均根据公式求得，其中，n为预应力锚索24的数量，N_锚每根预应力锚索24所能承受的重量，h_直为直接顶18的厚度，l₁为切顶后直接顶18的宽度，l₂为切顶后直接顶18的长度，ρ_直为直接顶18的密度，所述预应力锚索24的长度大于直接顶18的厚度，预应力锚索24的底端与顺槽巷道顶板14相连，预应力锚索24的顶端设置在基本顶19的岩梁内；

步骤三，随着采煤工作面21的推进，超前定向爆破直接顶18；具体为，随着采煤工作面21推进至超前工作面8-10m时，在当前采煤工作面的一侧的1-1.5m处打爆破钻孔，并安装炸药，进行直接顶18的定向爆破预裂切缝，所述爆破钻孔的数量及间距根据直接顶18的岩性和厚度确定，爆破钻孔的深度为直接顶18的厚度；同时，在靠近顺槽巷道顶板14的裂缝处架设一排单体液压支柱23，单体液压支柱23一方面用于支撑住爆破预切后顺槽巷道顶板14的边缘，与预应力锚杆25和锚网26配合保证顺槽巷道顶板14的完整性，另一方面可以挡住采空区20侧矸石的内溜；

步骤四，预先置平顺槽巷道顶板14；即沿平行于切缝线的方向预先置平顺槽巷道顶板14，置平区域的宽度为30cm，置平区域距离且风险20cm；顺槽巷道顶板14上凸起的地方需要凿岩，凹陷的地方预先喷浆，使顺槽巷道顶板14尽量平整，顺槽巷道顶板14的整体粗糙度不大于5cm；

步骤五，采煤工作面的开采方向沿图1中的A向箭头所示，待上一采煤工作面推过后，直接顶18沉降至底成巷帮墙体27后，安装柔帘密封装置；

步骤六，待下一采煤工作面推过后，撤出上述的柔帘密封装置，供下一条顺槽巷道使用。

如图1至图9所示，所述步骤五中，随着采煤工作面的推进，在周期来压作用下，采空区20的顶板下落，爆破预切的直接顶18的顶板沿预切缝沉降至顺槽巷道外底板，此时开始安装柔帘密封装置，所述柔帘密封装置包括在沿空留巷时对巷道进行密封的密封机构、为密封机构提供支撑力的支撑机构以及带动密封机构、支撑机构沿巷道高度方向做升降运动的升降机构，密封机构包括柔性帘布1，柔性帘布1采用阻燃、抗静电的材料制成，具有不透气的性能；支撑机构包括支撑架4及设置在支撑架4上方的支撑块3，柔性帘布1的顶端围包在支撑块3上并与顺槽巷道顶板14贴合接触，所述支撑块3为柔性块体，支撑块3由树脂阻燃材料制成，抗静电，支撑块3的尺寸为长×宽×高＝2m×0.2m×0.2m，可自适应顶板起伏，使得巷道密封性强；柔性帘布1的底端与顺槽巷道底板16贴合接触，升降机构包括升降支架，升降支架设置在支撑架4的下方并与支撑架4相连；所述升降支架包括底座7和顶架5，底座7和顶架5之间设置有两组叠放的内外叉杆架6，所述升降支架还包括能够带动内、外叉杆架做升降运动的顶升液压缸612；两组所述内外叉杆架6均包括内叉杆架和外叉杆架，两组内外叉杆架6中位于下方的内叉杆架包括两根相互平行的第一叉杆601，两根第一叉杆601的底端通过第一同步杆605相连，两根第一叉杆601的顶端通过第二同步杆606相连，且两根第一叉杆601的底端均与底座7转动连接，该转动连接可通过在底座7上设置定位耳板，而使第一叉杆601通过转轴与定位耳板实现转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的外叉杆架包括两根相互平行的第二叉杆602，两根第二叉杆602的底端通过第三同步杆607相连，两根第二叉杆602的顶端通过第四同步杆608相连，且两根第二叉杆602的底端与底座7之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架包括两根相互平行的第三叉杆603，两根第三叉杆603的底端通过第五同步杆609相连，两根第三叉杆603的顶端通过第六同步杆相连，两根第三叉杆603的底端与对应的两根第二叉杆602的顶端通过销轴相互铰接，且两根第三叉杆603的顶端与顶架5之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的外叉杆架包括两根相互平行的第四叉杆604，两根第四叉杆604的底端通过第七同步杆610相连，两根第四叉杆604的顶端通过第八同步杆611相连，两根第四叉杆604的底端与对应的两根第一叉杆601的顶端通过销轴相互铰接，且两根第四叉杆604的顶端与顶架5转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接，两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接。所述顶升液压缸612有两个，各顶升液压缸612的底端均通过定位座613安装在第三同步杆607上，各顶升液压缸612的底端均与定位座613转动连接，各顶升液压缸612内的活塞杆的顶端均通过传动座614与第五同步杆609相连，传动座614包括设置在第五同步杆609上的传动板，各顶升液压缸612内的活塞杆的顶端均与传动板转动连接；所述底座7的顶端面的两侧分别设置有供两根第二叉杆602滑动的下导轨11，两根第二叉杆602的底端的相向外侧分别固连有下滑杆，下滑杆放置在下导轨11内并能够沿下导轨11滑动；所述顶架5的底端面的两侧分别设置有供两根第三叉杆603滑动的上导轨12，两根第三叉杆603的顶端的相向外侧分别固连有上滑杆615，上滑杆615放置在上导轨12内并能够沿上导轨滑动。

需要说明的是，底座7和顶架5之间不仅可以设置两组内外叉杆架6，还可以设置多组依次叠放的内外叉杆架6，不仅可以设置两个顶升液压缸612，还可以设置多个顶升液压缸612，当内外叉杆架6的数量增多时，不仅要在位于最下方的内外叉杆架上设置顶升液压缸612，还可以在上面的内外叉杆架上设置顶升液压缸612，只要能够使内外叉杆架在顶升液压缸612的带动下实现升降即可。

另外，本发明中的升降机构也并不仅仅局限于上述的内外叉杆架在顶升液压缸的带动下进行升降的形式，也可以将升降机构设置成升降平台和顶升液压缸配合的方式，只要能够实现带动支撑机构升降即可。

所述支撑架4呈长方体框架结构，支撑架4包括底框401、顶框402及用于连接顶、底框的四根相互平行的楞柱403，所述顶架5的顶端两侧设置有能够容纳底框401的两根长边的第一凹槽，底框401的两根长边的长度不小于凹槽的长度，各楞柱403的底端均设置有第一限位凸块404；所述支撑架4的上方设置有托架2，托架2位于支撑架4与支撑块3之间，托架2呈长方体框架结构，托架2内设置有凹台，支撑块3放置在凹台内，所述顶框402的顶端两侧设置有能够容纳托架2的两根长边的第二凹槽，托架2的底端面上设置有若干个第二限位凸块202，其中，四个第二限位凸块202为一组配合形成能够对顶框402进行限位的限位槽；所述凹台内均布有若干根相互平行的钢条203，所有的钢条203配合形成对支撑块3的有效支撑，托架2远离柔性帘布1的一侧沿托架2的长度方向设置有若干个用于钩挂柔性帘1的挂钩201，柔性帘布1的上部绕过支撑块3后挂固于托架2的挂钩201上。

所述柔帘密封装置还包括行走机构，行走机构包括四个设置在底座7下方的行走轮10；所述底座7的一侧设置有两根相互平行的稳衡杆8，稳衡杆8的一端与底座7固连、另一端设置有垂直于巷道底板16的定位套筒，定位套筒内配置有定位钢钉9，定位钢钉9夯入巷道底板16内，可增加整个柔帘密封装置的稳定性。需要说明的是，保证柔帘密封装置的稳定性的结构并不仅仅局限于在底座的一侧设置稳衡杆8和在稳衡杆8的末端设置定位钢钉9的机械机构，任何可以保证带有行走轮10的底座7在工作状态下能够稳定地立于工位处不动的机械结构均可以满足要求。

所述柔帘密封装置的安装主要包括以下步骤：

步骤1，自下而上依次安装行走机构、升降机构、支撑机构及密封机构，其中，升降机构中的顶升液压缸612处于初始状态，即顶升液压缸612的活塞杆处于未伸长的状态；移动装配完成的行走机构、升降机构、支撑机构及密封机构，使柔性帘布1的长度方向平行于顺槽巷道15的长度方向，并处于顺槽巷道顶板14预先置平区域的正下方，然后将定位钢钉9夯入顺槽巷道底板；

步骤2，将柔性帘布1从上方包绕住支撑块3，并将柔性帘布1挂固在托架2的挂钩201上；

步骤3，向顶升液压缸612内注入乳化液，使升降机构顶推支撑机构，支撑块3上覆的柔性帘布1紧贴顺槽巷道顶板14；

步骤4，将碎矸石17装袋，矸石袋压住柔性帘布1的底部，使柔性帘布1的底端与顺槽巷道底板16紧贴；

步骤5，重复步骤1至步骤4，沿顺槽巷道1长度方向依次安装下一组密封机构及与其对应的支撑机构、升降机构、行走机构，相邻两柔性帘布之间通过万能粘贴扣13衔接；各组密封机构及与其对应的支撑机构、升降机构、行走机构安装完成后，使各所述柔性帘布1沿与顺槽巷道15竖直方向呈20°～30°下垂布置，且柔性帘布1的倾斜方向朝向顺槽巷道15外侧。

本发明所记载的柔性帘布密封方法适用于薄及中厚煤层，煤层厚度为3.5m以下，柔帘密封装置的尺寸可根据煤层厚度作出相应改变。

本发明中未述及的部分采用或借鉴已有技术即可实现。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一，在预采的采煤工作面的两侧分别掘进顺槽巷道，待顺槽巷道开掘完毕，布置采煤工作面；

步骤二，采煤工作面开采前，在顺槽巷道顶板上安装预应力锚索，在煤壁和顺槽巷道的顶板上安装锚网，在煤壁和顺槽巷道的顶板上安装用于固定锚网的预应力锚杆，预先加固顺槽巷道顶板和煤壁；

步骤三，随着采煤工作面的推进，超前定向爆破直接顶；

步骤四，预先置平顺槽巷道的顶板；

步骤五，待上一采煤工作面推过后，直接顶沉降至底成巷帮墙体后，安装柔帘密封装置；

步骤六，待下一采煤工作面推过后，撤出上述的柔帘密封装置，供下一条顺槽巷道使用。

2.根据权利要求1所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述步骤二中，锚杆使用的预应力锚杆，锚索使用的是预应力锚索，锚杆的数量根据顶板岩性、破碎程度取值，锚索的数量均根据公式求得，其中，n为锚索的数量，N_锚每根锚索所能承受的重量，h_直为直接顶厚度，l₁为切顶后直接顶宽度，l₂为切顶后直接顶长度，ρ_直为直接顶密度，所述锚索的长度大于直接顶的厚度，锚索的底端与顺槽巷道的顶板相连，锚索的顶端设置在基本顶的岩梁内。

3.根据权利要求1所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述步骤三中，采煤工作面在开采前，沿首采工作面的煤壁一侧打爆破钻孔，并安装炸药，进行直接顶的定向爆破预裂切缝，所述爆破钻孔的数量及间距依据直接顶的岩性和厚度确定，爆破钻孔的深度为直接顶的厚度；同时，在靠近顺槽巷道顶板的裂缝处架设一排单体液压支柱。

4.根据权利要求1所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述步骤四中，沿平行于切缝线的方向预先置平顺槽巷道顶板，置平区域的宽度为30cm，置平区域距离且风险20cm；顺槽巷道顶板上凸起的地方需要凿岩，凹陷的地方预先喷浆，使顺槽巷道顶板尽量平整，顺槽巷道顶板的整体粗糙度不大于5cm。

5.根据权利要求1所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述步骤五中，随着采煤工作面的推进，在周期来压作用下，采空区的顶板下落，爆破预切的直接顶的顶板沿预切缝沉降至顺槽巷道外底板，此时开始安装柔帘密封装置，该柔帘密封装置包括在沿空留巷时对顺槽巷道进行密封的密封机构、为密封机构提供支撑力的支撑机构以及带动密封机构、支撑机构沿顺槽巷道高度方向做升降运动的升降机构，密封机构包括柔性帘布，支撑机构包括支撑架及设置在支撑架上方的支撑块，柔性帘布的顶端围包在支撑块上并与顺槽巷道顶板贴合接触，柔性帘布的底端与顺槽巷道底板贴合接触，升降机构包括升降支架，升降支架设置在支撑架的下方并与支撑架相连，所述升降支架包括底座和顶架，底座和顶架之间设置有两组叠放的内外叉杆架，所述升降支架还包括能够带动内、外叉杆架做升降运动的顶升液压缸；两组所述内外叉杆架均包括内叉杆架和外叉杆架，两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架包括两根相互平行的第一叉杆，两根第一叉杆的底端通过第一同步杆相连，两根第一叉杆的顶端通过第二同步杆相连，且两根第一叉杆的底端均与底座转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的外叉杆架包括两根相互平行的第二叉杆，两根第二叉杆的底端通过第三同步杆相连，两根第二叉杆的顶端通过第四同步杆相连，且两根第二叉杆的底端与底座之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架包括两根相互平行的第三叉杆，两根第三叉杆的底端通过第五同步杆相连，两根第三叉杆的顶端通过第六同步杆相连，两根第三叉杆的底端与对应的两根第二叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第三叉杆的顶端与顶架之间为动连接；两组内外叉杆架中位于上方的外叉杆架包括两根相互平行的第四叉杆，两根第四叉杆的底端通过第七同步杆相连，两根第四叉杆的顶端通过第八同步杆相连，两根第四叉杆的底端与对应的两根第一叉杆的顶端通过销轴相互铰接，且两根第四叉杆的顶端与顶架转动连接；两组内外叉杆架中位于下方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接，两组内外叉杆架中位于上方的内叉杆架和外叉杆架的中部通过销轴相互铰接；所述顶升液压缸的底端通过定位座安装在第三同步杆上，顶升液压缸的底端与定位座转动连接，顶升液压缸内的活塞杆的顶端通过传动座与第五同步杆相连，传动座包括设置在第五同步杆上的传动板，顶升液压缸内的活塞杆的顶端与传动板转动连接；所述底座的顶端面的两侧分别设置有供两根第二叉杆滑动的下导轨，两根第二叉杆的底端的相向外侧分别固连有下滑杆，下滑杆放置在下导轨内并能够沿下导轨滑动；所述顶架的底端面的两侧分别设置有供两根第三叉杆滑动的上导轨，两根第三叉杆的顶端的相向外侧分别固连有上滑杆，上滑杆放置在上导轨内并能够沿上导轨滑动；所述柔帘密封装置还包括行走机构，行走机构包括多个设置在底座下方的行走轮，所述底座的一侧设置有两根相互平行的稳衡杆，稳衡杆的一端与底座固连、另一端设置有垂直于顺槽巷道底板的定位套筒，定位套筒内配置有定位钢钉；所述支撑架呈长方体框架结构，支撑架包括底框、顶框及用于连接顶、底框的四根相互平行的楞柱，所述顶架的顶端两侧设置有能够容纳底框的两根长边的第一凹槽，底框的两根长边的长度不小于凹槽的长度，各楞柱的底端均设置有第一限位凸块；所述支撑架的上方设置有托架，托架位于支撑架与支撑块之间，托架呈长方体框架结构，托架内设置有凹台，支撑块放置在凹台内，所述顶框的顶端两侧设置有能够容纳托架的两根长边的第二凹槽，托架的底端面上设置有若干个第二限位凸块，其中，四个第二限位凸块为一组配合形成能够对顶框进行限位的限位槽；所述凹台内均布有若干根相互平行的钢条，托架远离柔性帘布的一侧沿托架的长度方向设置有若干个用于钩挂柔性帘布的挂钩，柔性帘布的上部绕过支撑块后挂固于托架的挂钩上；密封机构、支撑机构、升降机构均设置有多组，相邻两个密封机构的两条柔性帘布之间通过万能粘贴扣连接，各万能粘贴扣分别设置在柔性帘布的左端和右端。

6.根据权利要求5所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述柔帘密封装置的安装主要包括以下步骤：

步骤1，自下而上依次安装行走机构、升降机构、支撑机构及密封机构，其中，升降机构中的顶升液压缸处于初始状态，即顶升液压缸的活塞杆处于未伸长的状态；移动装配完成的行走机构、升降机构、支撑机构及密封机构，使柔性帘布的长度方向平行于顺槽巷道的长度方向，并处于顺槽巷道顶板预先置平区域的正下方，然后将定位钢钉夯入顺槽巷道底板；

步骤2，将柔性帘布从上方包绕住支撑块，并将柔性帘布挂固在托架的挂钩上；

步骤3，向顶升液压缸内注入乳化液，使升降机构顶推支撑机构，支撑块上覆的柔性帘布紧贴顺槽巷道顶板；

步骤4，将矸石装袋，矸石袋压住柔性帘布的底部，使柔性帘布的底端与顺槽巷道底板紧贴；

步骤5，重复步骤1至步骤4，沿顺槽巷道长度方向依次安装下一组密封机构及与其对应的支撑机构、升降机构、行走机构，相邻两柔性帘布之间通过万能粘贴扣衔接。

7.根据权利要求6所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述步骤5中，各组密封机构及与其对应的支撑机构、升降机构、行走机构安装完成后，使各所述柔性帘布沿与顺槽巷道竖直方向呈20°～30°下垂布置，且柔性帘布的倾斜方向朝向顺槽巷道外侧。

8.根据权利要求5至7任一项权利要求所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述支撑块为柔性块体，支撑块由树脂阻燃材料制成。

9.根据权利要求5至7任一项权利要求所述的一种无煤柱断顶成巷的柔帘密封方法，其特征在于，所述柔性帘布由阻燃材料制成。