[发明专利]一种基于沿空留巷的档矸柱防外摆结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种基于沿空留巷的档矸柱防外摆结构及其施工方法，所述档矸柱防外摆结构包括拉杆，拉杆连接在档矸柱上，拉杆上设置有牵拉通孔，并通过牵拉通孔向采空区底端开设有钻孔，钻孔倾斜设置，钻孔内插接有套管且套管外侧壁与钻孔内侧壁粘接，套管内插接有锚索且套管与锚索粘接，所述施工方法包括以下步骤：S1、在采空区边缘架设风筒布、金属网；S2、架设档矸柱，布置拉杆；S3、通过牵拉通孔向采空区矸石段进行钻孔，在钻孔内放入树脂药卷并插入套管，令套管与钻孔孔壁粘合；S4、在套管内继续向采空区的底板岩层中进行钻孔操作，插入锚索、树脂药卷，令锚索、套管、钻孔孔壁粘合；S5、在锚索尾端安装托盘与锁具即可。

技术领域

本发明涉及煤矿开采领域，尤其涉及一种基于沿空留巷的档矸柱防外摆结构及其施工方法。

背景技术

煤炭是我国第一大能源体系，但是随着开采年限增长，煤炭资源日渐减少。国内外多采用沿空留巷的方法实现无煤柱开采，提高井下煤炭的采出率。沿空留巷技术在采空区一侧一般采用充填式支撑，包括高水速凝材料，柔磨混凝车支护等。本次发明的技术依托基础是切顶卸压沿空留巷，其利用爆破等方式将巷道与工作面的顶板切断，在工作面推过之后利用“U”型钢、风筒布和菱形网抵挡采空区冒落的矸石向巷道内滚落。在使用档矸柱支护时，由于采空区顶板垮落矸石逐渐压实，下部的矸石受到挤压作用易向巷道内挤压，出现底脚外摆的情况，严重影响巷道宽度和档矸效果，同时其会造成一定程度的采空区漏风，档矸柱支撑顶板的作用也大大降低。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种结构简单、操作便利的基于沿空留巷的档矸柱防外摆结构及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种基于沿空留巷的档矸柱防外摆结构，包括档矸柱、金属网、风筒布、拉杆、套管、锚索、托盘、锁具，档矸柱有若干根，若干根档矸柱沿巷道的长度方向等间距设置在巷道靠近采空区的一侧，档矸柱垂直于地面设置，相邻档矸柱之间连接有拉杆，档矸柱靠近采空区的一侧连接有风筒布，风筒布靠近采空区的一侧设置有金属网，金属网与档矸柱相连接；所述拉杆上设置有牵拉通孔，并通过牵拉通孔向采空区底端开设有钻孔，钻孔倾斜设置，钻孔内插接有套管且套管外侧壁与钻孔内侧壁粘接，套管内插接有锚索且套管与锚索粘接，锚索的一端从牵拉通孔穿出后与锁具相连接且该端头外侧套接有托盘，托盘与拉杆远离采空区的一侧相接触。

进一步的，所述档矸柱为U型钢制成。

进一步的，所述金属网为双层结构。

进一步的，所述套管外侧壁与钻孔内侧壁之间、套管与锚索之间均采用树脂药卷粘接。

进一步的，所述钻孔相对于水平面的倾斜角度大于10°且不超过20°。

一种基于沿空留巷的档矸柱防外摆结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、在采空区边缘架设风筒布、金属网；

S2、架设档矸柱，在档杆柱上部和下部分别水平布置拉杆，其中位于档杆柱下部的拉杆上预留有牵拉通孔；

S3、通过牵拉通孔向采空区矸石段进行钻孔，在钻孔内放入树脂药卷并插入套管，令套管与钻孔孔壁粘合；

S4、在套管内继续向采空区的底板岩层中进行钻孔操作，将锚索的一端穿过套管后插入钻孔，同时插入树脂药卷，令锚索、套管、钻孔孔壁粘合；

S5、待锚索粘接完成后，使用张紧装置在牵拉通孔外侧将锚索拉紧，迅速在锚索安装上托盘与锁具即可。

进一步的，所述锚索末端的外露长度不超过300mm，外露的端头套接有橡胶软管。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：