一种深井沿空顺槽支-卸-封-注多级协同控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开的一种深井沿空顺槽支

【技术实现步骤摘要】
一种深井沿空顺槽支
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卸
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封
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注多级协同控制装置


[0001]本技术涉及一种多级协同控制装置，尤其适用于深井沿空顺槽围岩稳定控制领域中使用的一种适用于深井沿空顺槽的支
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卸
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封
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注多级协同控制装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着我国煤炭的大量生产，矿产资源进入深部开采以后，受“三高一扰动”作用，沿空顺槽围岩处于复杂的地质力学环境中，从而使其表现出特有的力学现象，如围岩大变形、强流变特性、分区破裂等，矿压显现加剧导致常规支护手段难以维持沿空顺槽围岩的稳定，而卸压技术具有其独特的优越性，特别是在深井沿空顺槽支护中可以取得较好的支护效益。
[0003]传统的卸压方法主要有卸压槽法、松动爆破法、开掘卸压巷道或硐室法、跨采法等，而目前国内应用较多的是钻孔卸压与切顶卸压，钻孔卸压的实质是利用高应力条件下围岩中积聚的弹性能来破坏钻孔周围的煤岩体，使围岩卸压，能量释放，切顶卸压又可以分为水力切割与深孔爆破，通过切断沿空顺槽老顶阻断采空区侧压力的传递的悬臂梁结构降低围岩应力。结合钻孔卸压、切顶卸压的特点，目前已开发出一些深井沿空顺槽围岩控制方法，如CN102220866A、CN112282806A将深孔爆破预裂与长锚杆、锚索支护结合起来实现采动巷道冲击地压治理的目的，CN1112096381A利用电磁脉冲技术在巷道帮部及底板进行致裂作业，实现巷道岩体卸压，但这些方法理论还存在着一些问题，一方面采用的方法装置的可靠性有待解决，并且结构复杂，需要供给的能源较大；另一方面，沿空顺槽围岩卸压手段比较单一，导致卸压区域或浅或深，对顺槽卸压后围岩的破碎程度考虑较少，仅通过普通的锚杆锚索加以控制，围岩变形控制效果不理想。因此，亟需研制一种经济可靠、稳定可控、适用性好，且兼有提高沿空顺槽围岩卸压效果及便于后期补强的围岩锚注
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深浅双重卸压协同控制方法，以满足深井沿空留巷围岩稳定控制的需求。

技术实现思路

[0004]技术问题：针对目前技术的不足之处，提供一种深井沿空顺槽支
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注多级协同控制装置，以弥补现有的深井沿空顺槽围岩卸压在卸压范围及沿空顺槽围岩卸压扰动方面的缺陷。
[0005]技术方案：为实现上述技术目的，本技术的深井沿空顺槽支
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注多级协同控制装置，其特征在于：在沿空顺槽掘进中向未开采的实体煤打入分段式让压注浆锚杆，向顶板打入锚索对沿空顺槽掘进支护；在工作面回采后沿空顺槽顶板、底板及实体煤帮布置卸压孔，从沿空顺槽向采空区上方施工深部定向爆破孔，向深部定向爆破孔中安装连接有炮孔封堵除尘装置的定向爆破管，利用定向爆破管实施定向爆破在顶板上方形成切缝，以切断悬臂梁岩体；在沿空顺槽中向顶板打入注浆锚索并注浆锚固，向小煤柱打入注浆花管对沿空顺槽卸压支护；形成“深部为主，浅部为辅”的双重卸压手段，最后先后使用喷射混凝土及双组份聚硫钢纤维密封涂层密封沿空顺槽内表面岩体；
[0006]所述分段式让压注浆锚杆包括自由段杆体，自由段杆体前端设有溢浆段杆体，溢浆段杆体前端设有通过树脂锚固剂固定的锚固段杆体，自由段杆体与溢浆段杆体连接处外车设有止浆塞，自由段杆体尾端顺序设有金属托盘、金属让压管和螺母，金属让压管前后两侧分别设有橡胶让压管，自由段杆体、溢浆段杆体、锚固段杆体均为中空杆体，且三者之间均使用螺纹连接，所述的金属让压环、橡胶让压环穿过自由段杆体布置在金属托盘外侧，所述的金属让压环位于两个橡胶让压环之间。
[0007]所述注浆锚索包括索体，索体尾端顺序设有托盘及锚具，索体中段外侧设有塑料套管，塑料套管的套管管壁上均匀设有溢浆孔，其中塑料套管由后向前三等分为光滑区、粗糙区与极粗糙区，塑料套管的光滑区、粗糙区与极粗糙区的套管内壁粗糙程度递增，三分区的边界外侧分别设有隔离胶圈，所述隔离胶圈的内径与塑料套管外径相同，其外径与锚孔直径相同，从而将锚孔内划分为浅部注浆区、中部注浆区、深部注浆区；所述塑料套管的光滑区内与索体之间前后分别设有橡胶活塞和止浆塞，其中止浆塞布置于锚孔孔口处，止浆塞上设有容纳穿过的注浆管，橡胶活塞和止浆塞在光滑区内形成分别空间。
[0008]所述的注浆软管直径为10～15mm；塑料套管管体直径为40～50mm，长度为8～10m，管壁厚5～8mm。
[0009]所述的定向爆破管包括材质为PVC的首管、中继管及尾管，首管、中继管及尾管的管体两侧
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对穿开孔，根据需要首管、尾管搭配若干根中继管螺纹连接后组成匹配长度的定向爆破管，其中首管的端部设有两对称的定位滑槽，定位滑槽方向与管体两侧
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对穿孔平行，与所述炮孔封堵除尘装置筒体上凸起的滑轨匹配，定向爆破管插入炮孔封堵除尘装置的筒体时，首管的定位滑槽与炮孔封堵除尘装置对接，使得定向爆破管与炮孔封堵除尘装置不会产生相对转动，使定向爆破管的对穿孔方向与炮孔封堵除尘装置方向平行。
[0010]首管、中继管及尾管长度为1.5～2m，直径为30～40mm，壁厚为2～3mm，首管、中继管及尾管上的开孔孔径为4～5mm。
[0011]所述炮孔封堵除尘装置包括内径与定向爆破管的外径一致的金属圆筒，金属圆筒前端内壁设有凸起的滑轨，滑轨与定向爆破管的首管上的定位滑槽对应，便于首管插入金属圆筒时按照滑轨方向插入，保证在安装时定向爆破管与炮孔封堵除尘装置没有相对转动，使定向爆破管上的对穿孔方向与金属圆筒的滑轨方向一致，即与定位翼方向一致，在实际使用时，只需要观察定位翼的方向，就能知道定向爆破管的对穿孔方向，方便调整使对穿孔与顺槽走向平行，凸起金属圆筒外侧设有封闭环，滑轨下方在属圆筒内侧通过限位块设有多孔金属隔离片，限位块用于阻挡多孔金属隔离片，金属圆筒底部设置了中心螺纹孔以连接中空连接杆，金属圆筒外部设置有由两封闭环固定在筒体上的橡胶囊袋，封闭环的直径与金属圆筒外径相同，所述的L型进气管的尾部设在橡胶囊袋覆盖区域并与橡胶囊袋连通，L型进气管的前端穿过金属圆筒底部并通过进气管锁扣连接有橡胶软管，L型进气管与金属圆筒之间焊接密封，通过L型进气管向橡胶囊袋内充气使其膨胀封堵炮孔，所述的多孔金属隔离片为设置了中心孔的多孔金属圆板，外径与金属圆筒的内径一致，多孔金属隔离片有效阻挡爆破过程中掉落的碎屑；所述的中空连接杆包括多个首尾螺纹连接的中空杆体，中空连接杆端部外侧设有定位翼，通过旋转调整定位翼使其两翼方向与金属圆筒的滑轨方向平行。
[0012]金属圆筒的壁厚为3～5mm，滑轨的凸起的宽度3～5cm，长度8～10cm，中空连接杆
孔径为15～20mm，L型进气管直径为8～10mm，管壁厚2～3mm，多孔金属圆板的厚度为2～3mm，多孔金属圆板的中心孔直径为15～20mm，中空杆体直径为15～20mm，壁厚3～4mm，单杆长度为1～1.5m。
[0013]有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深井沿空顺槽支
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注多级协同控制装置，其特征在于：包括向未开采的实体煤（2）打入的分段式让压注浆锚杆（6），向顶板打入的锚索（7），向深部定向爆破孔（10）中安装连接有炮孔封堵除尘装置（18）的定向爆破管（13），在沿空顺槽（1）中向顶板打入的注浆锚索（15），向小煤柱（3）打入的注浆花管（9）；所述注浆锚索（15）包括索体（151），索体（151）尾端顺序设有托盘（158）及锚具（159），索体（151）中段外侧设有塑料套管（152），塑料套管（152）的套管管壁上均匀设有溢浆孔（153），其中塑料套管（152）由后向前三等分为光滑区（1521）、粗糙区（1522）与极粗糙区（1523），塑料套管（152）的光滑区（1521）、粗糙区（1522）与极粗糙区（1523）的套管内壁粗糙程度递增，三分区的边界外侧分别设有隔离胶圈（1524），所述隔离胶圈（1524）的内径与塑料套管（152）外径相同，其外径与锚孔直径相同，从而将锚孔内划分为浅部注浆区、中部注浆区、深部注浆区；所述塑料套管（152）的光滑区（1521）内与索体（151）之间前后分别设有橡胶活塞（155）和止浆塞（156），其中止浆塞（156）布置于锚孔孔口处，止浆塞（156）上设有容纳穿过的注浆管（157），橡胶活塞（155）和止浆塞（156）在光滑区（1521）内形成分别空间。2.根据权利要求1所述的深井沿空顺槽支
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注多级协同控制装置，其特征在于：所述分段式让压注浆锚杆（6）包括自由段杆体（61），自由段杆体（61）前端设有溢浆段杆体（62），溢浆段杆体（62）前端设有通过树脂锚固剂（64）固定的锚固段杆体（63），自由段杆体（61）与溢浆段杆体（62）连接处外车设有止浆塞（65），自由段杆体（61）尾端顺序设有金属托盘（66）、金属让压管（67）和螺母（69），金属让压管（67）前后两侧分别设有橡胶让压管（68），自由段杆体（61）、溢浆段杆体（62）、锚固段杆体（63）均为中空杆体，且三者之间均使用螺纹连接，所述的金属让压管（67）、橡胶让压管（68）穿过自由段杆体（61）布置在金属托盘（66）外侧，所述的金属让压管（67）位于两个橡胶让压管（68）之间。3.根据权利要求1所述的深井沿空顺槽支
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注多级协同控制装置，其特征在于：所述的注浆管（157）直径为10mm~15 mm；塑料套管（152）管体直径为40mm~50 mm，长度为8mm~10 m，管壁厚5mm~8 mm。4.根据权利要求1所述的深井沿空顺槽支
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注多级协同控制装置，其特征在于：所述的定向爆破管（13）包括材质为PVC的首管（131）、中继管（132）及尾管（133），首管（131）、中继管（132）及尾管（133）的管体两侧180
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对穿开孔，根据需要首管（131）、尾管（133）搭配若干根中继管（132）螺纹连接后组成匹配长度的定向爆破管（13），其中首管（131）的端部设有两对称的定位滑槽（1311），定位滑槽（1311）方向与管体两侧180
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对穿孔平行，与所述炮孔封堵除尘装置（18）筒体上凸起的滑轨（1811）匹配，定向爆破管（...

【专利技术属性】
技术研发人员：范吉宏，孟庆彬，申世豹，赵仁宝，王杰，赵亚伟，孙稳，路皓然，王龙江，
申请(专利权)人：临沂矿业集团菏泽煤电有限公司，
类型：新型
国别省市：