【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于矿山开采沿空留巷，尤其涉及一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置及使用方法。
技术介绍
1、为有效缓解矿井采掘接替紧张及提高矿资源采收率，沿空留巷技术被广泛应用于矿山开采领域，特别是煤炭开采行业。通过采用沿空留巷技术可以消除相邻工作面之间的煤柱，从而提高煤炭的采收率；并且能够利用之前的巷道作为相邻工作面的巷道使用，进而大幅度减少巷道的掘进量；此外，条件允许时还能通过改变采煤工作面的通风方式来消除上隅角瓦斯。因此，沿空留巷技术被广泛应用于煤炭开采行业。同时，沿空留巷技术也存在一定问题，主要集中在采空区侧巷道支护和密封等方面。
2、当前，沿空留巷一般在采空区侧采用单体液压支柱+人工砌模或刚性模板机构进行灌浆充填制作墙体的方法来进行密封支护；或者采用金属网+单体液压支柱+喷浆进行密封支护；以及利用采空区矸石制作矸石墙来进行密封支护等。上述几种密封支护方式虽然一定程度上能够满足支护要求，但仍存在采空区漏风严重及支护工序复杂的问题，特别是回采有自燃危险的煤层时，采空区漏风将会大大提高采空区自然发火的危险。此外，当前所用支护设备在采空区顶板垮落后，随着采煤工作面的不断推进，其受到采空区内落石所施加的水平推力也在不断变化，极有可能推到支架，并且极不利于支护设备的回收。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置及使用方法。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，包
3、所述刚性支架包括支架底座、支架顶梁、两个伸缩立柱、两个上部伸缩臂、两个下部伸缩臂、上挡矸板和下挡矸板；在所述支架底座上沿垂直方向对称设有两个伸缩立柱，两个伸缩立柱的顶端与支架顶梁相固定，在支架顶梁上安装有两个上部伸缩臂，在支架底座上安装有两个下部伸缩臂，两个上部伸缩臂和两个下部伸缩臂同侧平行设置，两个上部伸缩臂另外与上挡矸板相固定，两个下部伸缩臂另外与下挡矸板相固定，上挡矸板和下挡矸板结构相同且上下对称设置；
4、在支架底座上还设有伸缩立柱控制器、上部伸缩臂控制器和下部伸缩臂控制器，分别用于控制两个伸缩立柱、两个上部伸缩臂和两个下部伸缩臂动作；
5、柔性密封墙的左、右两侧分别与相邻两个刚性支架的上挡矸板和下挡矸板相连接。
6、进一步地，在所述支架顶梁上方设置有两个巷道顶梁放置口，用于放置巷道顶梁。
7、进一步地，所述上挡矸板和下挡矸板均包括“t”型板体，“t”型板体朝向伸缩立柱的一侧底部开设有多个拼接板凹槽，在每个拼接板凹槽上设有多个拼接板螺栓孔；
8、“t”型板体的左、右两端外侧立面上分别设置有夹鳍缝和插板槽，在“t”型板体朝向伸缩立柱的端面两端分别从上到下设有多个扣环螺栓孔，且在“t”型板体朝向伸缩立柱的端面两端的底部在插板槽处分别设有多个插板螺栓孔；
9、“t”型板体背离伸缩立柱的端面设置有多个压力盒安装槽，在每个压力盒安装槽下方设有线槽，在压力盒安装槽内设有两个固定螺栓孔，在压力盒安装槽安装压力盒，检测采空区内落石在水平方向上的推力。
10、进一步地，所述柔性密封墙包括柔性袋体，在柔性袋体的左、右两侧立面上分别设有侧鳍，侧鳍上设有多个扣环，扣环与扣环螺栓孔相匹配；在柔性袋体的顶部设有两个巷道顶梁预留口，用于巷道顶梁穿过；柔性袋体底部还设置有介质注入口，用于向其内部注入介质，使柔性密封墙膨胀并紧贴巷道的顶部和底部。
11、进一步地，在所述柔性袋体的中间位置还设有多个风窗，风窗内通过风窗拉链安装有风窗盖布，通过风窗拉链打开或关闭风窗盖布，用于调节进入采空区内部的风量。
12、进一步地，在所述柔性袋体的底部设有多个措施孔，措施孔内通过措施孔拉链安装有措施孔盖布。
13、本专利技术同时提供一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置的使用方法，采用上述用于沿空留巷的挡矸密封支护装置实现，包括以下步骤：
14、s1、巷道支护设计；
15、确定巷道采空区侧支护所用挡矸密封支护装置的刚性支架和柔性密封墙的尺寸，同时在相邻两个刚性支架之间采用金属网与可伸缩u型钢来进行巷道支护；
16、s2、刚性支架支护巷道采空区侧；
17、将第一个刚性支架放置在巷道内的支护位置上并进行安装，安装方法为：首先通过控制伸缩立柱控制器使伸缩立柱伸长，从而使支架顶梁上升，直到能够使上挡矸板和下挡矸板之间留有10cm-20cm宽度的缝隙，并通过上部伸缩臂控制器和下部伸缩臂控制器分别控制上挡矸板和下挡矸板向远离伸缩立柱一侧伸展，使上挡矸板和下挡矸板位于同一平面上并靠近采空区，此过程中将两根巷道顶梁的一端放置在支架顶梁的巷道顶梁放置口内，巷道顶梁的另一端用单体液压支柱进行支撑；
18、继续通过控制伸缩立柱控制器使支架顶梁接触巷道顶板并对其进行支撑，此时巷道顶梁在单体液压支柱和刚性支架的共同作用下也对巷道顶板进行支撑；接着在上挡矸板和下挡矸板的每组上下对应位置的拼接板凹槽内分别放置拼接板，并通过在拼接板凹槽内的拼接板螺栓孔中安装拼接板螺栓使拼接板固定，同时在上挡矸板和下挡矸板的左、右两侧相对应位置的插板槽内放置插板，并通过在插板螺栓孔内安装插板螺栓使插板固定，从而使上挡矸板和下挡矸板连为一体；
19、s3、金属网与可伸缩u型钢支护巷道采空区侧；
20、随着采煤工作面的继续推进，沿工作面推进方向，在第一个刚性支架的上挡矸板和下挡矸板右侧且靠近采空区一侧安装第一道可伸缩u型钢，在第一道可伸缩u型钢上方安装巷道顶梁，巷道顶梁的另一端采用单体液压支柱支撑，通过控制第一道可伸缩u型钢及单体液压支柱伸长，使巷道顶梁接触巷道顶板并对其进行支撑；然后沿工作面推进方向，在第一道可伸缩u型钢右侧设置第二道可伸缩u型钢，在第二道可伸缩u型钢上方安装巷道顶梁，巷道顶梁的另一端采用单体液压支柱支撑，通过控制第二道可伸缩u型钢及单体液压支柱伸长，使巷道顶梁接触巷道顶板并对其进行支撑；然后沿工作面推进方向，在第二道可伸缩u型钢右侧采用步骤s2中的第一刚性支架的安装方式对下一个刚性支架进行安装；
21、在第一个刚性支架、第一道可伸缩u型钢、第二道可伸缩u型钢以及第二个刚性支架之间安装金属网，金属网置于第一道可伸缩u型钢和第二道可伸缩u型钢前方靠近采空区一侧，金属网与第一道可伸缩u型钢、第二道可伸缩u型钢绑紧固定；
22、s4、柔性密封墙封闭巷道采空区侧；
23、将柔性密封墙两侧的侧鳍分别放置在两个刚性支架的上挡矸板和下挡矸板的夹鳍缝内，扣环与扣环螺栓孔相对应，并通过在扣环螺栓孔内安装扣环螺栓，使侧鳍固定在两个刚性支架的上挡矸板和下挡矸板上，从而使柔性密封墙与相邻的两个刚性支架固定，第一道可伸缩u型钢和第二道可伸缩u型钢上方的两个巷道顶梁分别置于柔性密封墙的两个巷道顶梁预留口内，然后将巷道内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，包括依次间隔设置在巷道内的若干个刚性支架和若干个安装在相邻两个刚性支架之间的柔性密封墙；
2.如权利要求1所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，在所述支架顶梁上方设置有两个巷道顶梁放置口，用于放置巷道顶梁。
3.如权利要求1所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，所述上挡矸板和下挡矸板均包括“T”型板体，“T”型板体朝向伸缩立柱的一侧底部开设有多个拼接板凹槽，在每个拼接板凹槽上设有多个拼接板螺栓孔；
4.如权利要求1所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，所述柔性密封墙包括柔性袋体，在柔性袋体的左、右两侧立面上分别设有侧鳍，侧鳍上设有多个扣环；在柔性袋体的顶部设有两个巷道顶梁预留口，用于巷道顶梁穿过，柔性袋体底部还设置有介质注入口，用于向其内部注入介质，使柔性密封墙膨胀并紧贴巷道的顶部和底部。
5.如权利要求4所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，在所述柔性袋体的中间位置还设有多个风窗，风窗内通过风窗拉链安装有风
6.如权利要求4所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，在所述柔性袋体的底部设有多个措施孔，措施孔内通过措施孔拉链安装有措施孔盖布。
7.一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置的使用方法，采用如权利要求1-6中任意一项所述的用于沿空留巷的挡矸密封支护装置实现，其特征在于，包括以下步骤：
8.如权利要求7所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置的使用方法，其特征在于，在所述步骤S2中，当需要检测采空区落石对刚性支架的水平推力时，将压力盒安装在上挡矸板和下挡矸板上的压力盒安装槽中，压力盒的管线放置在线槽内，并通过上挡矸板和下挡矸板之间的缝隙延伸至巷道内。
9.如权利要求7所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置的使用方法，其特征在于，所述单体液压支柱紧贴巷道壁安装。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，包括依次间隔设置在巷道内的若干个刚性支架和若干个安装在相邻两个刚性支架之间的柔性密封墙；
2.如权利要求1所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，在所述支架顶梁上方设置有两个巷道顶梁放置口，用于放置巷道顶梁。
3.如权利要求1所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，所述上挡矸板和下挡矸板均包括“t”型板体，“t”型板体朝向伸缩立柱的一侧底部开设有多个拼接板凹槽，在每个拼接板凹槽上设有多个拼接板螺栓孔；
4.如权利要求1所述的一种适用于沿空留巷的挡矸密封支护装置，其特征在于，所述柔性密封墙包括柔性袋体，在柔性袋体的左、右两侧立面上分别设有侧鳍，侧鳍上设有多个扣环；在柔性袋体的顶部设有两个巷道顶梁预留口，用于巷道顶梁穿过，柔性袋体底部还设置有介质注入口，用于向其内部注入介质，使柔性密封墙膨胀并紧贴巷道的顶部和底部。
5.如权利要求4所述的一种适用于沿空留巷的挡矸...
【专利技术属性】
技术研发人员：苏伟伟，任发科，曹垚林，任彦文，贾东旭，周睿，王重洋，梁忠秋，郭怀广，陈旭，李昊，宋佳林，刘蓉瑾，
申请(专利权)人：中煤科工集团沈阳研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。