CN218669416U - 大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，属于矿井开采领域，目的是实现大倾角大采高工作面沿空护巷。包括巷道内的支架；支架包括沿巷道纵向间隔布置的数条支腿和数根横梁；支腿靠近高帮设置，支腿底端支撑于底板相邻于高帮的一侧，顶端向上延伸至顶板；横梁位于支腿与低帮之间，其左端与支腿相连接，右端水平延伸至顶板相邻于低帮的一侧并连接于顶板；相邻两条支腿之间经过连接件可拆卸连接；由支腿、横梁和低帮包围形成安全通道。通过在高帮沿巷道纵向布置有数条支腿，数条支腿底端支撑于底板，顶端支撑于顶板，通过横梁支撑于支腿与顶板之间，与支腿共同形成架体，进行沿空护巷，实现大倾角大采高工作面沿空护巷，且支架结构简单，安装方便。
Description
技术领域
本实用新型属于煤矿开采领域，具体的是大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构。
背景技术
沿空留巷是一种在采煤工作面后沿采空区边缘维护和保留原回采巷道的技术。由于显著的优势，包括能够提高煤炭采出率、降低巷道掘进率、缓解采掘接替紧张、减少巷道配套的瓦斯抽采治灾工程；可使工作面构成Y型通风系统，消除了工作面上隅角瓦斯积聚问题；可实现煤与瓦斯共采等，并且符合煤炭安全绿色高效的发展要求，沿空留巷已经成为科学采矿的重要发展方向和技术支撑。
虽然沿空留巷技术已经在不同条件下进行了大量推广应用，并取得了良好的效果，但目前埋深超过500m、覆岩存在厚层坚硬顶板、采高3.5m～4.2m、煤层倾角35°～42°的近急倾斜坚硬顶板厚煤层深部沿空留巷技术的试验和应用，在国内外尚处于技术空白。如某煤矿煤层，煤层实际平均采高3.5m～4.0m，煤层倾角一般在35°～42°，煤种为主焦煤，属于近急倾斜煤层，尚未展开沿空留巷技术试验及应用。已经开采的某煤层均采用留设20m～30m的区段煤柱掘巷方式，存在掘进速度慢、采掘接替紧张、出矸率高、资源浪费、成本高、经济效益低、巷道掘进治灾投入大等问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、易于操作的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，实现大倾角大采高工作面沿空护巷要求。
本实用新型采用的技术方案是：大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，巷道包括高帮、低帮、顶板和底板；包括设置于巷道内的支架；所述支架包括沿巷道纵向间隔布置的数条支腿和数根横梁；支腿靠近高帮设置，支腿底端支撑于底板相邻于高帮的一侧，顶端向上延伸至顶板，并连接于顶板；横梁位于支腿与低帮之间，其左端与支腿相连接，右端水平延伸至顶板相邻于低帮的一侧并连接于顶板；相邻两条支腿之间经过连接件可拆卸连接；由支腿、横梁和低帮包围形成安全通道。
进一步的，支腿为可伸缩杆，包括支腿节段一和支腿节段二，支腿节段一与支腿节段二经过支腿可伸缩接头伸缩连接。
进一步的，支腿节段一和支腿节段二均为横截面呈梯形的槽钢，且其槽内壁围成的形状与槽外壁围成的形状相似；
支腿节段二的底端由支腿节段一的顶端插接于支腿节段一的凹槽内构成重合段，通过U型卡具一分别于重合段的两端将支腿节段二与支腿节段一卡在一起构成所述支腿可伸缩接头。
进一步的，支腿节段一为直线形；支腿节段二包括与支腿节段一相连接的呈直线形的直线段以及顶部的弧形段，且弧形段的顶端向低帮所在侧弯曲至顶板。
进一步的，所述横梁为可伸缩杆，包括横梁节段一和横梁节段二，横梁节段一和横梁节段二经过横梁可伸缩接头伸缩连接。
进一步的，横梁节段一和横梁节段二均为横截面呈梯形的槽钢，且其槽内壁围成的形状与槽外壁围成的形状相似；
横梁节段二的左端由横梁节段一的右端插接于横梁节段一的凹槽内构成横梁重合段，通过U型卡具二分别于横梁重合段的两端将横梁节段一和横梁节段二卡在一起构成所述横梁可伸缩接头。
进一步的，在顶板上经过锚索一锚固有支座；支腿的顶端与支座活动连接；横梁右端与对应支座活动连接。
进一步的，支腿的底端经过锚索二锚固于巷道高帮。
本实用新型的有益效果是：本实用新型公开的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，通过在高帮沿巷道纵向布置有数条支腿，数条支腿底端支撑于底板，顶端支撑于顶板，不仅对顶板起到支撑作用，还在高帮侧形成一排维护，通过横梁支撑于支腿与顶板之间，与支腿共同形成架体，进行沿空护巷，实现大倾角大采高工作面沿空护巷，且支架结构简单，安装方便。
附图说明
图1为本实用新型主食图；
图2为支腿、横梁的断面图；
图3为本实用新型公开的支架的左视图。
图中，支腿1、支腿节段一11、支腿节段二12、U型卡具一13、横梁2、横梁节段一21、横梁节段二22、U型卡具二23、巷道3、高帮31、低帮32、顶板33、底板34、安全通道4、连接件5、支座6、锚索一7、锚索二8。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的说明如下：
大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，如图1和图3所示，巷道3包括高帮31、低帮32、顶板33和底板34；包括设置于巷道3内的支架；所述支架包括沿巷道3纵向间隔布置的数条支腿1和数根横梁2；支腿1靠近高帮31设置，支腿1底端支撑于底板34相邻于高帮31的一侧，顶端向上延伸至顶板33，并连接于顶板33；横梁2位于支腿1与低帮32之间，其左端与支腿1相连接，右端水平延伸至顶板33相邻于低帮32的一侧并连接于顶板33；相邻两条支腿1之间经过连接件5可拆卸连接；由支腿1、横梁2和低帮32包围形成安全通道4。
本实用新型公开的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，在高帮31沿巷道3纵向布置有数条支腿1，支腿1的具体数量根据实际需要确定，可以有2条、3条、4条甚至更多条，数条支腿1间隔布置，是指支腿1之间并非紧密排列，而是相隔一定的间距，此间距根据实际需要确定，可以为200mm、300mm、500mm等，间隔布置节约材料，整体重量轻且便于安装。数条支腿1底端支撑于底板34，顶端支撑于顶板33，不仅对顶板33起到支撑作用，还在高帮31侧形成一排维护。
横梁2的数量与支腿1的数量相等，呈一一对应关系，横梁2左端与支腿1连接，右端与顶板33连接，支撑于支腿1与顶板33之间，与支腿1共同形成架体，起到支撑作用。
横梁2右端与横梁2左端表示相对位置关系，是指如图1所示的状态下为准，靠近支腿1的一端为横梁2的左端，靠近低帮32的一端为右端。
为了适应巷道3高度变化，优选的，如图2所示，支腿1为可伸缩杆，包括支腿节段一11和支腿节段二12，支腿节段一11与支腿节段二12经过支腿可伸缩接头伸缩连接。巷道3高度发生变化时，可通过支腿节段一11与支腿节段二12伸缩调节支腿1高度。
可以通过伸缩缸或者千斤顶作为支腿可伸缩接头，但是，其需要的伸缩缸或者千斤顶数量多，投入成本高，为了避免该问题，优选的，支腿节段一11和支腿节段二12均为横截面呈梯形的槽钢，且其槽内壁围成的形状与槽外壁围成的形状相似；支腿节段二12的底端由支腿节段一11的顶端插接于支腿节段一11的凹槽内构成重合段，通过U型卡具一13分别于重合段的两端将支腿节段二12与支腿节段一11卡在一起构成所述支腿可伸缩接头。调节时，通过调节支腿节段一11插接于支腿节段一11内构成的重合段的长度便达到调节支腿1高度的目的。
对于大倾角煤层，顶板33倾斜设置，支腿1的顶端垂直于顶板33支撑的受力状态更优，且安装更方便。故，本实用新型中，支腿节段一11为直线形；支腿节段二12包括与支腿节段一11相连接的呈直线形的直线段以及顶部的弧形段，且弧形段的顶端向低帮32所在侧弯曲至顶板33。该结构的支腿1，受力好。
为了适应巷道3宽度变化，优选的，所述横梁2为可伸缩杆，包括横梁节段一21和横梁节段二22，横梁节段一21和横梁节段二22经过横梁可伸缩接头伸缩连接。
同理，可以通过伸缩缸或者千斤顶作为横梁可伸缩接头，但是，其需要的伸缩缸或者千斤顶数量多，投入成本高，为了避免该问题，优选的，横梁节段一21和横梁节段二22均为横截面呈梯形的槽钢，且其槽内壁围成的形状与槽外壁围成的形状相似；横梁节段二22的左端由横梁节段一21的右端插接于横梁节段一21的凹槽内构成横梁重合段，通过U型卡具二23分别于横梁重合段的两端将横梁节段一21和横梁节段二22卡在一起构成所述横梁可伸缩接头。
在顶板33上经过锚索一7锚固有支座6；为了实现支腿1与顶板33的可靠连接，支腿1的顶端与支座6活动连接；为了实现横梁2与顶板33的可靠连接，横梁2右端与对应支座6活动连接。
为了实现支腿1的稳定安装，支腿1的底端经过锚索二8锚固于巷道3高帮31。
该沿空护巷支护结构的支架，结构简单、易操作，现场组装速度快能够满足生产进度需要，采用两段设计对巷道高度、宽度变化适应性更强，能够满足巷道高度、宽度变化。
Claims (8)
1.大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，巷道(3)包括高帮(31)、低帮(32)、顶板(33)和底板(34)；其特征在于：包括设置于巷道(3)内的支架；
所述支架包括沿巷道(3)纵向间隔布置的数条支腿(1)和数根横梁(2)；支腿(1)靠近高帮(31)设置，支腿(1)底端支撑于底板(34)相邻于高帮(31)的一侧，顶端向上延伸至顶板(33)，并连接于顶板(33)；横梁(2)位于支腿(1)与低帮(32)之间，其左端与支腿(1)相连接，右端水平延伸至顶板(33)相邻于低帮(32)的一侧并连接于顶板(33)；相邻两条支腿(1)之间经过连接件(5)可拆卸连接；由支腿(1)、横梁(2)和低帮(32)包围形成安全通道(4)。
2.如权利要求1所述的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，其特征在于：支腿(1)为可伸缩杆，包括支腿节段一(11)和支腿节段二(12)，支腿节段一(11)与支腿节段二(12)经过支腿可伸缩接头伸缩连接。
3.如权利要求2所述的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，其特征在于：支腿节段一(11)和支腿节段二(12)均为横截面呈梯形的槽钢，且其槽内壁围成的形状与槽外壁围成的形状相似；
支腿节段二(12)的底端由支腿节段一(11)的顶端插接于支腿节段一(11)的凹槽内构成重合段，通过U型卡具一(13)分别于重合段的两端将支腿节段二(12)与支腿节段一(11)卡在一起构成所述支腿可伸缩接头。
4.如权利要求2或3所述的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，其特征在于：支腿节段一(11)为直线形；支腿节段二(12)包括与支腿节段一(11)相连接的呈直线形的直线段以及顶部的弧形段，且弧形段的顶端向低帮(32)所在侧弯曲至顶板(33)。
5.如权利要求1-3任意一项权利要求所述的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，其特征在于：所述横梁(2)为可伸缩杆，包括横梁节段一(21)和横梁节段二(22)，横梁节段一(21)和横梁节段二(22)经过横梁可伸缩接头伸缩连接。
6.如权利要求5所述的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，其特征在于：横梁节段一(21)和横梁节段二(22)均为横截面呈梯形的槽钢，且其槽内壁围成的形状与槽外壁围成的形状相似；
横梁节段二(22)的左端由横梁节段一(21)的右端插接于横梁节段一(21)的凹槽内构成横梁重合段，通过U型卡具二(23)分别于横梁重合段的两端将横梁节段一(21)和横梁节段二(22)卡在一起构成所述横梁可伸缩接头。
7.如权利要求1-3任意一项权利要求所述的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，其特征在于：在顶板(33)上经过锚索一(7)锚固有支座(6)；支腿(1)的顶端与支座(6)活动连接；横梁(2)右端与对应支座(6)活动连接。
8.如权利要求1-3任意一项权利要求所述的大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构，其特征在于：支腿(1)的底端经过锚索二(8)锚固于巷道(3)高帮(31)。
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| CN202223228339.6U CN218669416U (zh) | 2022-12-02 | 2022-12-02 | 大倾角厚煤层综采工作面沿空护巷支护结构 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116753006A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-15 | 山东科技大学 | 一种多级释能急倾斜煤柱安全保护装置及保护方法 |
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| CN116753006A (zh) * | 2023-08-11 | 2023-09-15 | 山东科技大学 | 一种多级释能急倾斜煤柱安全保护装置及保护方法 |
| CN116753006B (zh) * | 2023-08-11 | 2023-10-17 | 山东科技大学 | 一种多级释能急倾斜煤柱安全保护装置及保护方法 |
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