[实用新型]一种坚硬顶板沿空留巷巷旁支护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种煤矿巷道支护装置，尤其涉及一种坚硬顶板沿空留巷巷旁支护装置。

背景技术

沿空留巷是紧贴采空区，保留和维护上一区段的运输巷作为下区段的回风巷，其间不留煤柱，故称为沿空留巷。

沿空留巷，一方面，可以减少巷道掘进量，从而节约掘进费用，提高经济效益；另一方面，由于无煤柱开采，可以实现煤炭全部回收，从而延长矿井寿命，提高社会效益。

沿空留巷在20世纪60年代初就已经提出，并在个别煤矿试验成功。但截至目前，对沿空留巷的适用性还没有形成完善的理论体系，尤其是坚硬顶板巷道的巷旁支护还没有得到很好的解决。

因此，本领域中急需一种适应变形能力强，巷道成型好，施工方法简单，成本低的巷旁支护技术。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种坚硬顶板沿空留巷巷旁支护装置，其具有结构简单，调节方便，现场适用性强，安全性好，能有效保证充填体的使用安全，进而保证巷道支护的可靠性、稳定性与安全性等特点。

本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是，一种坚硬顶板沿空留巷巷旁支护装置，其特征在于：包括若干数量的单元，每一单元均为分体式结构；包括相互组合使用的恒阻让压垫和充填体两部分。

所述恒阻让压垫为具有恒阻让压功能的支撑装置；

所述充填体构筑在巷道两侧的底板上；

所述恒阻让压垫安装在所述充填体之上，所述恒阻让压垫的顶端顶紧在巷道的顶板上。

上述技术方案直接带来的技术效果是，上述结构形式的坚硬顶板沿空留巷巷旁支护装置，通过在充填体上部安设具有恒阻让压功能的让压垫，可以增强对巷道顶板的有效控制，以保护充填体不被压坏，并且在岩梁运动前期利用让压垫的恒阻特性对巷道顶板实现了“给定变形”控制；

在老顶岩梁回转下沉过程中，让压垫在保持阻力不变的情况下，随老顶岩梁一起压缩下沉，以此保证了巷旁充填体不至被压坏。而在岩梁运动后期，利用高强度充填体对巷道顶板实施了“限定变形”控制。

可以看出，上述技术方案的沿空留巷的巷旁支护装置，采用具有恒阻让压功能的让压垫与充填体相结合的结构形式，在沿空留巷过程中，支护装置具有很高的支撑能力，对顶板压力的缓冲性和适应能力强，可有效降低或避免充填体因过度受压所致的损坏或者被破坏。

优选为，上述充填体的抗压强度≥25MPa，所述恒阻让压垫的额定工作压力≥15MPa。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，经验表明，上述技术方案的沿空留巷的巷旁支护装置在坚硬顶板的沿空留巷巷道两侧，充填体的抗压强度≥25MPa，恒阻让压垫的额定工作压力≥15MPa，可以充分满足巷旁支护的安全性和可靠性要求。

进一步优选，上述恒阻让压垫为一具有短而粗壮活柱的外注式单体液压支柱；活柱的顶端焊接有垫板，所述垫板上焊接有若干数量的加强筋。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，其恒阻让压垫为一大直径活柱的外注式单体液压支柱，由于其本体短而粗、支撑强度大、让压能力强，适用性好，能够满足煤矿坚硬顶板条件下恒阻让压巷旁支护采场的需要求，在开采沿空留巷过程中有很大的利用价值；

上述技术方案中的恒阻让压垫，其利用乳化液对活柱体进行升降，以控制垫板高度；其具有恒定的高强度支撑压力及让压能力；

而在需要承受很高压力的垫板上，通过焊接加强筋进行补强的措施，可以节约垫板加工用材料，并可一定程度上降低设备本身的重量。

进一步优选，上述活柱的直径≥0.3m，长径比≤0.75；所述垫板的直径≥0.5m；所述单体液压支柱的底座直径比所述垫板的直径大0.1m。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，采用大直径、长径比小的粗壮活柱，以及较大直径的垫板和底座这种结构形式的外注式单体液压支柱。

这样，一方面，可有效降低单体液压支柱自身所承受的压强，以保证其对顶板的高强度支撑作用；另一方面，这种结构形式的单体液压支柱其高度小、直径大，额定工作压力高，因而，可对顶板始终保证施加15MPa以上的恒定阻力，以控制顶板的均匀沉降；

再者，采用大直径的垫板，可有效增大支护面积；采用大直径的底座，在顶板压力一定的情况下，底座的直径越大，则传递到充填体上的压强越小，这有利于对充填体的保护。

进一步优选，上述充填体为混凝土柱。

该优选技术方案直接带来的技术效果是，混合土柱的施工方法简单、便利，易于根据需要进行抗压强度的选择。