CN207315417U - 大倾角中厚煤层柔模沿空留巷 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，由巷道支护部分、采空区切顶支护部分组成。巷道支护部分包括下帮处的工字钢、中部支柱、上支柱、顶梁；巷道顶板上有锚杆和锚索，巷道下帮有锚杆。采空区切顶支护部分包括混凝土墙体，混凝土墙体内设置的钢筋两端分别插入到采空区底板与顶煤内；在混凝土墙体两侧设置有辅助支柱、木点柱、金属挡矸网。本实用新型巷道内的巷道支护部分用于对沿空留巷后的巷道进行支护，采空区切顶支护部分对采空区顶板切顶卸压，并挡住从采空区向巷道方向滑落的矸石。在混凝土墙体顶面与顶煤之间设置的木垫具有一定的柔性与弹性，构成柔模支撑，利于释放部分顶板压力，更利于完成采空区切顶。

Description

大倾角中厚煤层柔模沿空留巷

技术领域

本实用新型为采煤巷道的沿空留巷，具体为沿空留巷的支护与切顶结构。

背景技术

沿空留巷的基本方式是当上区段工作面采过后，将上工作面的运输巷用专门的支护材料进行维护，使此保留下来的巷道做为下区段工作面的回风巷，保证一条巷道可以得到两次利用。

无煤柱的沿空留巷技术可以更合理开发煤炭资源，提高煤炭回收率，改善巷道维护，减少巷道掘进量，降低冲击矿压风险；有利于矿井安全生产和改善矿井技术经济效益。推行无煤柱沿空留巷，不仅对生产矿井进行技术改造、缓和采掘关系和延长矿井寿命具有现实意义，而且也是使煤炭企业改善安全条件和技术经济指标，增产、增盈减亏的主要途径之一。

但是，对于在煤层结构复杂的大倾角中厚煤层中实现无煤柱的沿空留巷较为困难。

由于煤层倾角较大，目前暂无成熟的大倾角中厚煤层沿空留巷经验可以借鉴。已公开的在大倾角煤层中实现无煤柱的沿空留巷结构中，多采用短钢支柱进行切底，但短钢支撑的缺点是：一是短钢纵向不具有弹性，对采空区顶板不能有效释放压力，二是当顶板压力在最大峰值来压时，支撑力量又显不足，容易出现支撑缺失。当然，在实际的开采中，已有一些其它的无煤柱沿空留巷方式，但均存在一些生产时的具体问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服如上所述的现有无煤柱的沿空留巷技术的缺点，提供大倾角中厚煤层柔模沿空留巷。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案如下：

本实用新型的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，由设置在采煤巷道内的巷道支护部分，与设置在靠近巷道上帮9的采空区内的采空区切顶支护部分组成。

所述的巷道支护部分包括：设置在巷道下帮处的工字钢支柱12，及设置在巷道中部处的中部支柱11，及设置在巷道上帮处的上支柱8，巷道顶板上横向设置的顶梁10；所述的顶梁垂直于巷道掘进方向，工字钢支柱12、中部支柱11、上支柱8的顶端均支撑在顶梁上；巷道顶板上设置有垂直于巷道顶板的锚杆14和锚索15，巷道下帮设置有锚杆。

采空区切顶支护部分包括混凝土墙体5，混凝土墙体支撑在采空区底板与采空区顶板1之间，所述的采空区顶板1上留设有顶煤2，所述的顶煤2为悬在采空区顶板下的煤层，所述的混凝土墙体5内设置有钢筋6且钢筋的两端分别插入到采空区底板与顶煤内；在混凝土墙体5的巷道侧设置有辅助支柱7，在混凝土墙体的采空区侧设置木点柱3，木点柱3与混凝土墙体之间还设置有金属挡矸网4。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，所述的木点柱3为直径不小于100mm的木桩。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，所述的金属挡矸网4上边缘设置有锚杆，且锚杆打入顶煤内，金属挡矸网上边缘挂在锚杆尾端。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，所述的金属挡矸网4下边缘设置有锚杆，且锚杆打入采空区底板内，金属挡矸网下边缘挂在锚杆尾端。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，所述的混凝土墙体5厚度至少为1200mm，所述的混凝土墙体宽度至少为1000mm；混凝土墙体间距为500mm以上。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，所述的中部支柱11、上支柱8、辅助支柱7均为工字钢。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，所述的巷道下帮处的工字钢支柱12与顶梁均为9#工字钢。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，所述的巷道下帮设置的锚杆向上倾斜10度角。

如上所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，更进一步说明为，在混凝土墙体顶面与顶煤之间还设置有木垫，所述的木垫为木材。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型对采煤巷道，以及靠近巷道上帮的采空区内顶板形成了组合支护，能有效对采空区顶板切顶卸压。

巷道内的巷道支护部分用于对沿空留巷后的巷道进行支护，使巷道形成风巷完成送风功能；采空区切顶支护部分对采空区顶板切顶卸压，并挡住从采空区向巷道方向滑落的矸石。

在混凝土墙体顶面与顶煤之间设置的木垫具有一定的柔性与弹性，构成柔模支撑，在对采空区切顶时能通过柔性与弹性释放部分顶板压力，更利于完成采空区切顶。

本实用新型实现沿空留巷可为大倾角中厚煤层沿空留巷提供宝贵的技术借鉴，为其他矿井相似条件下进行沿空留巷提供技术借鉴。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型具体实施例及相应的附图对本实用新型技术方案进行清楚、完整地描述。

参考图1：

本实用新型的巷道支护部分设置在采煤巷道内。本实用新型设置在巷道上帮9处的上支柱8采用单体支柱，或者单体液压支柱，当然，本实用新型的中部支柱11、上支柱8也可以为工字钢。巷道顶板上横向设置的顶梁10与巷道下帮13处的用于支撑的工字钢支柱12为同一条工字钢，并在巷道下帮13的上角进行折弯，形成两段工字钢，其中一段为巷道下帮13支撑作用，另一段为顶梁10并在巷道顶板上作顶板支撑作用。此工字钢选用9#矿用工字钢。

顶梁垂直于巷道掘进方向，工字钢支柱12、中部支柱11、上支柱8的顶端均支撑在顶梁上。为了防止矸石垮落，在顶梁上还必须设置防矸钢网，巷道顶板上设置有垂直于巷道顶板的锚杆14和锚索15，钢网挂于锚杆和锚索尾端。

巷道下帮的中部位置设置有一根锚杆，且锚杆向上倾斜10度角打入到巷道下帮内。

采空区切顶支护部分设置在靠近巷道上帮的采空区内，包括一个混凝土墙体5，混凝土墙体厚度为1200mm，所述的混凝土墙体宽度至少为1000mm；混凝土墙体间距为500mm以上，按此要求将混凝土墙体排列在采空区内的巷道上帮侧。

所述的采空区顶板上留设有顶煤2，所述的顶煤为悬在采空区顶板下的煤层，混凝土墙体支撑在采空区底板与采空区顶煤之间，混凝土墙体内设置有钢筋6且钢筋的两端分别插入到采空区底板与顶煤内；在混凝土墙体的巷道侧设置有辅助支柱7，辅助支柱为工字钢。在混凝土墙体的采空区侧设置木点柱3，木点柱为直径不小于100mm的木桩。木点柱与混凝土墙体之间还设置有金属挡矸网。

在混凝土墙体顶面与顶煤之间还设置有木垫(木材)，木垫的作用在于：1、方便混凝土墙体的施工，因为混凝土墙体为现场施工，或者为砌筑，在施工时，均不便于接顶施工，无法将混凝土墙体直接到与顶煤相接，与顶煤还存在一定的间隙，因此将该间隙内打入木垫；2、木垫和弹性材料体，增加了混凝土墙体的总体弹性与柔性，利于采空区顶板下压时，适当释放压力，更利于切顶。

金属挡矸网4上边缘与下边缘均挂在锚杆的尾端，然后将锚杆分别打入到顶煤与采空区底板内，从而将金属挡矸网固定，以抵挡采空区滑落的矸石。

关于混凝土墙体：

混凝土墙体要具备柔性与弹性，以利于切顶、支撑、挡矸。混凝土墙体采用现场浇筑。为了防止成型后的柔性混凝土墙体要不出现明显变形，因此对柔性混凝土墙体的充填材料配合比进行相应优化。从而提供了如下两种实施方式。

实施例一：

采用石粉水泥浆进行充填，其中石粉与水泥质量之比＝4∶6(质量比)，优化配合比如下：水泥960kg/m3，石粉640.71kg/m3，水560kg/m3。

实施例一所成型的柔性混凝土墙体，在成型28天后，抗压强度为36.5Mp，符合设计要求。

实施例二：

混凝土配比可采用水泥∶沙∶石子6∶9∶5(质量比)，但考虑井下巷道输送距离较远，考虑施工可靠性，建议输送距离在200m以内可实施，同时在施工时对其进行调整，配比为：水泥950，砂600，碎石750，水216，外加剂1.2。

因本实施内包含碎石骨料，而混凝土输送泵输送距离小于300米时可加骨料，建议输送距离在200m以内可实施。

该柔性混凝土墙体成型28天后抗压强度为31.4Mp，符合设计要求。

上述实施方式用来解释说明本实用新型，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型做出的任何修改和改变，都落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，由设置在采煤巷道内的巷道支护部分，与设置在靠近巷道上帮的采空区内的采空区切顶支护部分组成，其特征在于，所述的巷道支护部分包括：设置在巷道下帮处的工字钢支柱，及设置在巷道中部处的中部支柱，及设置在巷道上帮处的上支柱，巷道顶板上横向设置的顶梁；所述的顶梁垂直于巷道掘进方向，工字钢支柱、中部支柱、上支柱的顶端均支撑在顶梁上；巷道顶板上设置有垂直于巷道顶板的锚杆和锚索，巷道下帮设置有锚杆；采空区切顶支护部分包括混凝土墙体，混凝土墙体支撑在采空区底板与采空区顶板之间，所述的采空区顶板上留设有顶煤，所述的顶煤为悬在采空区顶板下的煤层，所述的混凝土墙体内设置有钢筋且钢筋的两端分别插入到采空区底板与顶煤内；在混凝土墙体的巷道侧设置有辅助支柱，在混凝土墙体的采空区侧设置木点柱，木点柱与混凝土墙体之间还设置有金属挡矸网。

2.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，所述的木点柱为直径不小于100mm的木桩。

3.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，所述的金属挡矸网上边缘设置有锚杆，且锚杆打入顶煤内，金属挡矸网上边缘挂在锚杆尾端。

4.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，所述的金属挡矸网下边缘设置有锚杆，且锚杆打入采空区底板内，金属挡矸网下边缘挂在锚杆尾端。

5.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，所述的混凝土墙体厚度至少为1200mm，所述的混凝土墙体宽度至少为1000mm；混凝土墙体间距为500mm以上。

6.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，所述的中部支柱、上支柱、辅助支柱均为工字钢。

7.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，所述的巷道下帮处的工字钢支柱与顶梁均为9#工字钢。

8.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，所述的巷道下帮设置的锚杆向上倾斜10度角。

9.如权利要求1所述的大倾角中厚煤层柔模沿空留巷，其特征在于，在混凝土墙体顶面与顶煤之间还设置有木垫，所述的木垫为木材。