一种大采高综采面可调多适模板支架及沿空留巷方法技术

一种大采高综采面可调多适模板支架及沿空留巷方法，适用于大采高工作面和复杂顶板条件下使用。可调多适模板支架包括嵌套组合的内外两箱体，在回采工作面的端头支架前方开挖超前缺口，在缺口顶板采用锚杆锚索支护；在端头支架后方布置可调多适模板支架，在可调多适模板支架内铺设钢筋网、吊挂充填袋并在侧板锚杆安装孔中安装对拉锚杆；将膏体或高水料浆液注入充填袋；待充填体凝固后调节侧板油缸，推展开侧板，整体移架，完成施工。本方法安全可靠，整体性强，机械化程度高、充填体成型规则，对于巷道不同矿压条件和顶板条件适应性较高。

【技术实现步骤摘要】
一种大采高综采面可调多适模板支架及沿空留巷方法
本专利技术涉及一种支架及沿空留巷方法，尤其是一种适用于大采高工作面和复杂顶板条件下使用的大采高综采面可调多适模板支架及沿空留巷方法。
技术介绍
沿空留巷作为提高煤炭资源回收率和缓解采掘接替紧张的一项技术，已经在国内多种地质条件和排放瓦斯方面得以推广。目前，随着沿空留巷应用的扩大、技术的发展，机械一体化沿空留巷以及沿空留巷充填材料的研发也得到很大进展。但是，传统的沿空留巷的技术仍存在一些弊端，沿空留巷的实施存在着工作环境不安全，劳动强度大等缺点。工程表明，巷旁支护充填墙体不成一条直线、充填体接顶效果不佳、效率低、充填设备零散，整体性差等，这都影响这沿空留巷的最终效果。大采高工作面沿空留巷施工过程对充填墙体的成型控制以及安全可行的施工工艺是沿空留巷初期所要面临的问题，施工过程中，通过使用可调多适模板支架，对大采高充填墙体的一次规则成型起到了关键作用，也实现了充填墙体的充分接顶。充填模板内侧板可调节充填墙体的宽度，实现了对不同顶板环境的控制效果，同时，简化了对充填墙体的加强支护的实施，减轻了拉架对充填体的影响，提高了沿空留巷的适用性。工程实践表明，大采高沿空留巷施工中的简便高效、安全可行、整体性机械设备的使用是沿空留巷技术的重点。
技术实现思路
技术问题：针对上述技术中的不足之处，提供一种适应性强，工艺简单、施工安全、效果好适应大采高综采面可调多适模板支架及沿空留巷方法。技术方案：为实现上述技术目的，本专利技术的大采高综采面可调多适模板支架，所述可调多适模板支架包括嵌套组合的内外两箱体，其中外箱体由外箱体侧板、外箱体前下板、外箱体前上板组成，外箱体侧板设置在外箱体前下板两侧，外箱体前下板与外箱体前上板为套入式抽拉连接，外箱体前上板与外箱体前下板之间设有调高油缸，外箱体前上板通过调高油缸在外箱体前下板上伸缩，外箱体侧板外侧上设有单体液压支柱施力槽，单体液压支柱施力槽作为矿用单体液压支柱顶端施力点，从而完成矿用单体支柱的施力过程；内箱体包括设置在外箱体外箱体侧板内侧的内箱体下板和内箱体上板，所述内箱体下板和内箱体上板为套入式抽拉连接，内箱体下板和内箱体上板之间设有方便调节高度的调高油缸，内箱体下板与外箱体侧板之间设有侧板油缸，从而在内箱体下板与外箱体侧板之间形成工作空间，所述侧板油缸固结在外箱体侧板上，内箱体上板和内箱体下板上均开有锚杆安装孔，可以实现对充填体内安装对拉锚杆施工作业，内箱体下板导轨滑动式连接在外箱体前下板上。所述内外两箱体均由8~20mm厚钢板切割制造而成；所述可调多适模板支架通过两根或多根拉架液压缸耳环式连接在端头架上，拉架液压缸通过外箱体前下板拖动可调多适模板支架。一种大采高综采面可调多适模板支架沿空留巷方法，包括以下步骤：a．随着工作面推进，对需要实施沿空留巷巷道的端头设置多个端头架，并在端头架的前方煤体处，沿顶板挖出超前缺口，并在超前缺口顶板上安装锚杆锚索提供支护；b．调整与可调多适模板支架相连接的拉架液压缸，使可调多适模板支架处于采空区需要进行充填的位置，根据采空区面积预估充填体的宽度，控制可调多适模板支架上的调高油缸和侧板油缸，从而调整单侧或者双侧内箱体下板为预估充填体的宽度，将内箱体上板和外箱体前上板升起直至接顶，从而形成充填空间，所述充填空间宽度和高度为充填墙体宽度和高度；c．沿可调多适模板支架内箱体上板和内箱体下板内壁铺设两面钢筋网，在钢筋网内吊挂充填袋，在可调多适模板支架的工作空间中通过锚杆安装孔向充填袋内安装对拉锚杆，用铁丝扎紧充填袋上对拉锚杆的锚杆孔；d．向充填袋内灌注入膏体或高水浆液，直至充填袋充填接顶后停止；e．待充填袋内膏体或高水浆液凝固后，并且采煤机开采到下一个充填位置时，调节可调多适模板支架的侧板油缸和调高油缸，使内箱体下板和内箱体上板张开脱离凝固后形成充填体的充填袋，并使内箱体上板收入内箱体下板，外箱体前上板收入外箱体前下板，通过外箱体前下板向前拉架，从而完成一垛充填体施工；f．使用矿用单体液压支柱，斜撑顶住外箱体侧板上单体液压支柱施力槽或者可调多适模板支架的前后两端，使可调多适模板支架靠近或者远离采空区，克服采空区矸石或者底板倾角对可调多适模板支架的侧向推力，防止可调多适模板支架走偏，使每垛充填体保持在一条直线上；g．随采煤工作面推进，重复以上a~f过程，直至完成整条沿空留巷中的充填体施工。所述模板支架外箱体高度为2500~3000mm，可升高为5000~6000mm，充填空间为1500~3500mm，工作空间宽度为400~800mm，体长为3000~3500mm，充填体规格同模板支架；所述的超前缺口的尺寸为高度2000~2500mm、宽度2000~3500mm、推进方向长度3000~6000mm；所述对拉锚杆的直径为18～26mm，长度比充填体宽度长50～150mm；所构筑的充填体可连续也可间隔施工。有益效果：本专利技术使用的可调多适模板支架能一步实现充填及加固充填体的步骤，同时针对对不同顶板条件可以调节生成充填体的宽度，充填体规则成型，受力分布均匀，对巷高变化的适应性也十分灵活，工人施工环境处于支架掩护下，操作简洁、安全。该沿空留巷方法简单，施工容易，整体性强，作方便，效率高，效果好，有效降低施工成本。本专利技术的可调多适模板支架对大采高沿空留巷给出了快速简便的方法，也对控制效果的实现给出了灵活的控制方式。附图说明图1是本专利技术的大采高综采面可调多适模板支架沿空留巷的施工方法示意图。图2是本专利技术的可调多适模板支架的俯视图。图3是本专利技术的可调多适模板支架的主视图。图4是本专利技术的可调多适模板支架的侧视图。图中：1-巷道，2-端头架，3-超前缺口，4-锚杆锚索，5-拉架液压缸，6-可调多适模板支架，7-调高油缸，8-侧板油缸，9-内箱体下板，10-内箱体上板，11-外箱体前上板，12-充填体，13-钢筋网，14-充填袋，15-工作空间，16-锚杆安装孔，17-对拉锚杆，18-外箱体前下板，19-外箱体侧板，20-单体液压支柱施力槽，21-采空区矸石。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术实施例作进一步地详细描述。如图1所示，本专利技术的大采高综采面可调多适模板支架沿空留巷方法，其步骤如下：a．随着工作面推进，对需要实施沿空留巷巷道1的端头设置多个端头架2，并在端头架2的前方煤体处，沿顶板挖出超前缺口3，并在超前缺口3顶板上安装锚杆锚索4提供支护；b．调整与可调多适模板支架6相连接的拉架液压缸5，使可调多适模板支架6处于采空区需要进行充填的位置，根据采空区面积预估充填体的宽度，控制可调多适模板支架6上的调高油缸7和侧板油缸8，从而调整单侧或者双侧内箱体下板9为预估充填体的宽度，将内箱体上板10和外箱体前上板11升起直至接顶，从而形成充填空间，所述充填空间宽度和高度为充填体12宽度和高度；c．沿可调多适模板支架6内箱体上板10和内箱体下板9内壁铺设两面钢筋网13，在钢筋网13内吊挂充填袋14，在可调多适模板支架6的工作空间15中通过锚杆安装孔16向充填袋14内安装对拉锚杆17，用铁丝扎紧充填袋14上对拉锚杆17的锚杆孔；d．向充填袋14内灌注入膏体或高水浆液，直至充填袋14充填接顶后停止；e．待充填袋14内膏体或高水浆液凝固后，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大采高综采面可调多适模板支架，其特征在于：所述可调多适模板支架包括嵌套组合的内外两箱体，其中外箱体由外箱体侧板（19）、外箱体前下板（18）、外箱体前上板（11）组成，外箱体侧板（19）设置在外箱体前下板（18）两侧，外箱体前下板（18）与外箱体前上板（11）为套入式抽拉连接，外箱体前上板（11）与外箱体前下板（18）之间设有调高油缸（7），外箱体前上板（11）通过调高油缸（7）在外箱体前下板（18）上伸缩，外箱体侧板（19）外侧上设有单体液压支柱施力槽（20），单体液压支柱施力槽（20）作为矿用单体液压支柱顶端施力点，从而完成矿用单体支柱的施力过程；内箱体包括设置在外箱体外箱体侧板（19）内侧的内箱体下板（9）和内箱体上板（10），所述内箱体下板（9）和内箱体上板（10）为套入式抽拉连接，内箱体下板（9）和内箱体上板（10）之间设有方便调节高度的调高油缸（7），内箱体下板（9）与外箱体侧板（19）之间设有侧板油缸（8），从而在内箱体下板（9）与外箱体侧板（19）之间形成工作空间（15），所述侧板油缸（8）固结在外箱体侧板（19）上，内箱体上板（10）和内箱体下板（9）上均开有锚杆安装孔（16），可以实现对充填体（12）内安装对拉锚杆施工作业，内箱体下板（9）导轨滑动式连接在外箱体前下板（18）上。...

【技术特征摘要】
1.一种大采高综采面可调多适模板支架沿空留巷方法，利用的可调多适模板支架包括嵌套组合的内外两箱体，其中外箱体由外箱体侧板（19）、外箱体前下板（18）、外箱体前上板（11）组成，外箱体侧板（19）设置在外箱体前下板（18）两侧，外箱体前下板（18）与外箱体前上板（11）为套入式抽拉连接，外箱体前上板（11）与外箱体前下板（18）之间设有调高油缸（7），外箱体前上板（11）通过调高油缸（7）在外箱体前下板（18）上伸缩，外箱体侧板（19）外侧上设有单体液压支柱施力槽（20），单体液压支柱施力槽（20）作为矿用单体液压支柱顶端施力点，从而完成矿用单体支柱的施力过程；内箱体包括设置在外箱体侧板（19）内侧的内箱体下板（9）和内箱体上板（10），所述内箱体下板（9）和内箱体上板（10）为套入式抽拉连接，内箱体下板（9）和内箱体上板（10）之间设有方便调节高度的调高油缸（7），内箱体下板（9）与外箱体侧板（19）之间设有侧板油缸（8），从而在内箱体下板（9）与外箱体侧板（19）之间形成工作空间（15），所述侧板油缸（8）固结在外箱体侧板（19）上，内箱体上板（10）和内箱体下板（9）上均开有锚杆安装孔（16），可以实现对充填体（12）内安装对拉锚杆施工作业，内箱体下板（9）导轨滑动式连接在外箱体前下板（18）上；所述内外两箱体均由8~20mm厚钢板切割制造而成；所述可调多适模板支架（6）通过多根拉架液压缸（5）耳环式连接在端头架（2）上，拉架液压缸（5）通过外箱体前下板（18）拖动可调多适模板支架（6）；其特征在于包括以下步骤：a．随着工作面推进，对需要实施沿空留巷巷道（1）的端头设置多个端头架（2），并在端头架（2）的前方煤体处，沿顶板挖出超前缺口（3），并在超前缺口（3）顶板上安装锚杆锚索（4）提供支护；b．调整与可调多适模板支架（6）相连接的拉架液压缸（5），使可调多适模板支架（6）处于采空区需要进行充填的位置，根据采空区面积预估充填体的宽度，控制可调多适模板支架（6）上的调高油缸（7）和侧板油缸（8），从而调整单侧或者双侧内箱体下板（9）为预估充填体的宽度，将内箱体上板（10）和外箱体前上板（11）升起直至接顶，从而形成充填空间，所述充填空间宽度和高度为充填...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈勇，柏建彪，陈延涛，郝胜鹏，徐营，王襄禹，闫帅，李国杨，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32