[发明专利]一种煤矿井下充填袋状结构及其使用方法

说明书

一种煤矿井下充填袋状结构及其使用方法：包括桁架梁墙体、充填袋状结构表面密封层以及底部结构，桁架梁墙体由桁架梁框架叠加而成，桁架梁框架是由四面完全一致的桁架梁集合体首尾连接而成，每排桁架梁集合体由多个桁架梁单元体平行排列相连形成，桁架梁单元体的底部为矩形，顶部由四个三角形围成，四个三角形的顶点重合为一点，且该点在底面矩形上的投影点是矩形的两条对角线的交点，而三角形底部的两个顶点与矩形的四个顶点依次重合，矩形只连接一个对角线，相邻桁架梁单元体的矩形对角线连接相反；桁架梁墙体固定连接在充填袋状结构表面密封层的内表面密封层与外表面密封层之间，并安装在底部结构上。本发明本身具有强度且型号标准化，可加快工程进度和降低费用。

技术领域

本发明涉及一种充填开采或沿空留巷使用的充填体成型结构，尤其是一种煤矿井下充填袋状结构及其使用方法。

背景技术

在采矿行业中，对于运用充填材料进行沿空留巷，国内最先使用活动钢模板作为构筑体，其后随着技术的提高改用柔性充填袋作为构筑体，以及由高水材料进行沿空留巷引用的超高水材料采空区充填方法中均采用柔性充填袋作为充填构筑体。

现场工程实践中采用柔性充填袋进行充填构筑结束后，其形成的充填体会随着巷道顶底板压力的作用而发生膨胀变形，使得最终的充填效果不太理想，以及使用柔性充填袋需要根据各个煤矿的现场情况来制定充填袋的大小，没有统一的标准型号，使得现场施工耗时较长。

发明内容

为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种煤矿井下充填袋状结构及其使用方法，该充填袋状结构本身具有强度且型号标准化，其使用方法可加快工程进度和降低费用。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种煤矿井下充填袋状结构，包括桁架梁墙体、充填袋状结构表面密封层以及底部结 构，所述的桁架梁墙体由桁架梁框架叠加而成，所述的桁架梁框架是由四面完全一致的桁 架梁集合体首尾连接而成，每排桁架梁集合体由多个桁架梁单元体平行排列相连形成，所 述的桁架梁单元体的底部为矩形，顶部由四个三角形围成，四个三角形的顶点重合为一点， 且该点在底面矩形上的投影点是矩形的两条对角线的交点，而三角形底部的两个顶点与矩 形的四个顶点依次重合，矩形只连接一个对角线，相邻桁架梁单元体的矩形对角线连接相 反；桁架梁墙体固定连接在充填袋状结构表面密封层的内表面密封层与外表面密封层之间，同 时桁架梁墙体安装在底部结构之上。

一种煤矿井下充填袋状结构的使用方法，包括如下操作步骤：1)在需要使用充填袋状结构的井下位置处，整平地基，而后平稳放置底部结构；2)在底部结构上配合安装桁架梁集合体，依次架设一圈桁架梁集合体组成桁架梁框架，叠加多个桁架梁框架最终成为一堵桁架梁墙体；3)在桁架梁墙体的高度达到与煤层顶板接触时，在预设的注入口处注入充填材料，待充填材料凝固后即完成。

相比现有技术，本发明的一种煤矿井下充填袋状结构及其使用方法，由于其充填袋状结构是由桁架梁单元体集合而成，具体是，桁架梁单元体构成了桁架梁集合体，再由桁架梁集合体形成了桁架梁框架，最终桁架梁框架叠加成桁架梁墙体，桁架梁墙体设置在袋状结构表面密封层中并安装在底部结构上就组成了本发明的充填袋状结构，向其中注入充填材料，该桁架梁单元体在顶部(即内部)受到充填体的作用力时，会产生向外的扩张力，在桁架梁墙体内横拉的锚杆或锚索的拉伸作用下，使得桁架梁单元体外部给予内部一个向内的反作用力的作用，二者之间的力相互抵消，最终该充填体成型结构可以有效控制充填体受压力作用下产生的充填体成型结构的膨胀变形。可见，本发明是本身具有强度的并且型号标准化的便捷充填体成型结构，使得为井下沿空留巷及充填开采工艺的更加普及化和高效化的运用提供便利，并且可降低煤矿行业在运用以上工艺时的费用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明一个实施例中桁架梁单元体的结构示意图。