CN117307244B - 一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，属于支护结构领域，包括：气囊，气囊上设置有进料充填口和充气口；伸缩式承载件，伸缩式承载件固定设置于气囊内表面，伸缩式承载件能够随气囊的内腔体积变化进行伸缩；钢箍，钢箍固定设置于气囊外表面。在充填袋内表面上设置了能够随气囊的内腔体积变化进行伸缩的伸缩式承载件，充填袋展开后伸缩式承载件一并展开，在对充填袋内部进行注浆充填后，伸缩式承载件定型并能够依靠机身结构和材质大大提高充填袋的结构强度，提高承载能力、能够稳定支护巷道。
Description
技术领域
本发明涉及支护结构领域，特别是涉及一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构。
背景技术
在地下矿山工作面回采末期，回撤通道顶板会发生失稳现象，矿压显现强烈，巷道围岩移进量增大，并且在沿空留巷期间，采空区侧顶板的回转下沉对巷旁支护体造成较大的应力集中，出现巷旁充填体变形、承载失稳现象，特别是目前沿空留巷与工作面回撤期间，巷旁充填体容易在顶板应力下产生偏载荷，发生剪切破坏，导致巷旁充填体承载能力不足，进而更加速了其发生失稳破坏。因此，在回采末期以及沿空留巷期间，维持巷旁充填体承载能力与充填体的稳定支护是维持地下矿山巷道稳定的关键。
目前，针对回撤通道以及沿空留巷期间的充填体支护，主要通过钢箍环绕充填体，对充填体进行注浆，由于巷道底板平整度差，总会有一定的倾斜角度，以及充填浆液的流动、充填速率的波动以及浆液本身重力作用，都会导致充填袋在注浆过程中发生的横向方向错位的现象，导致充填体不能按照预设状态成型；并且注浆普通充填袋制成的充填体受压后常会产生偏载荷导致充填体发生剪切破坏，使得充填体承载强度降低，最终影响支护巷道稳定性。
有鉴于此，如何提供一种具有充足承载能力能够稳定支护巷道的充填袋，是本领域人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，以解决现有技术存在的问题，可实现提高充填体承载能力能够稳定支护巷道的功能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，包括：
气囊，所述气囊上设置有进料充填口和充气口；
伸缩式承载件，所述伸缩式承载件固定设置于所述气囊内表面，所述伸缩式承载件能够随所述气囊的内腔体积变化进行伸缩；
钢箍，所述钢箍固定设置于所述气囊外表面。
进一步的，所述伸缩式承载件包括内层条带和外层条带，所述内层条带和外层条带有多个且所述内层条带和所述外层条带两两铰接形成可伸缩的菱形网状结构。
进一步的，所述内层条带和所述外层条带均由2:1的碳纤维和石墨纤维压制一体成型。
进一步的，所述内层条带和所述外层条带的宽度均为50mm。
进一步的，所述内层条带和所述外层条带之间通过热镀锌钢管铰接。
进一步的，所述气囊底部设置有滑轨，最下方的所述内层条带和/或所述外层条带与所述滑轨滑动连接。
本发明公开了以下技术效果：
在充填袋内表面上设置了能够随所述气囊的内腔体积变化进行伸缩的伸缩式承载件，充填袋展开后伸缩式承载件一并展开，在对充填袋内部进行注浆充填后，伸缩式承载件定型并能够依靠机身结构和材质大大提高充填袋的结构强度，提高承载能力、能够稳定支护巷道。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明整体结构示意图；
图2为充填袋内部结构示意图；
图3为伸缩式承载件展开后的结构示意图；
图4为伸缩式承载件压缩后的结构示意图；
其中，1、气囊；2、进料充填口；3、充气口；4、钢箍；5、内层条带；6、外层条带；7、热镀锌钢管；8、滑轨。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参照图1-图4，本发明提供一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，包括：
气囊1，气囊1上设置有进料充填口2和充气口3；
伸缩式承载件，伸缩式承载件固定设置于气囊1内表面，伸缩式承载件能够随气囊1的内腔体积变化进行伸缩；
钢箍4，钢箍4固定设置于气囊1外表面。
在本实施例中，伸缩式承载件包括内层条带5和外层条带6，内层条带5和外层条带6有多个且内层条带5和外层条带6两两铰接形成可伸缩的菱形网状结构。
在本实施例中，内层条带5和外层条带6均由2:1的碳纤维和石墨纤维压制一体成型。
在本实施例中，内层条带5和外层条带6的宽度均为50mm。
在本实施例中，内层条带5和外层条带6之间通过热镀锌钢管7铰接。
在本实施例中，气囊1底部设置有滑轨8，最下方的内层条带5和/或外层条带6与滑轨8滑动连接。
施工过程如下：
将带有伸缩式承载件的充填袋放置在需要支撑的巷道区域，向充气口3充气，使得充气袋扩张、伸缩式承载件随之展开，当充气袋充气完毕后，封闭充气口3，此时充气袋的形状能够被伸缩式承载件临时固定，打开进料充填口2向充填袋内进行注浆填料，过程中伸缩式承载件可保证充填袋不会发生横向方向错位，充填后充填袋及内表面的伸缩式承载件定型，大大提高充填袋的结构强度，提高承载能力、能够稳定支护巷道。
本发明公开了一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，在充填袋内表面上设置了能够随气囊1的内腔体积变化进行伸缩的伸缩式承载件，充填袋展开后伸缩式承载件一并展开，在对充填袋内部进行注浆充填后，伸缩式承载件定型并能够依靠机身结构和材质大大提高充填袋的结构强度，提高承载能力、能够稳定支护巷道。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“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，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。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，其特征在于，包括：
气囊(1)，所述气囊(1)上设置有进料充填口(2)和充气口(3)；
伸缩式承载件，所述伸缩式承载件固定设置于所述气囊(1)内表面，所述伸缩式承载件能够随所述气囊(1)的内腔体积变化进行伸缩，当所述气囊(1)充气后，所述气囊(1)的形状能够被伸缩式承载件固定；
钢箍(4)，所述钢箍(4)固定设置于所述气囊(1)外表面；
所述伸缩式承载件包括内层条带(5)和外层条带(6)，所述内层条带(5)和外层条带(6)有多个且所述内层条带(5)和所述外层条带(6)两两铰接形成可伸缩的菱形网状结构；所述内层条带(5)和所述外层条带(6)均由2:1的碳纤维和石墨纤维压制一体成型；所述内层条带(5)和所述外层条带(6)的宽度均为50mm。
2.根据权利要求1所述的一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，其特征在于，所述内层条带(5)和所述外层条带(6)之间通过热镀锌钢管(7)铰接。
3.根据权利要求1所述的一种用于地下矿山的自稳定一体成型柱式充填结构，其特征在于，所述气囊(1)底部设置有滑轨(8)，最下方的所述内层条带(5)和/或所述外层条带(6)与所述滑轨(8)滑动连接。
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