[发明专利]一种地热环境下地下通道用预制砌块及其使用方法

说明书

本发明涉及一种地热环境下地下通道用预制砌块，采用空心的、四周为板面的砌块堆砌沿空留巷挡墙，在保证支撑强度的同时，还能增加施工的便利性；顶中底砌块设置有向腔体方向内凹的板面及连通孔，后期注入充填材料可以大大提高支撑强度与连接强度。环形凸起与环形凹槽设计可以保证上下砌块间的密封；前后半圆凸块、凹槽的设计可以保证前后列砌块之间的密封，防止正在开采工作面的风进入上一工作面的采空区，隔绝空气；向采空区内注水，利用第二底部砌块设置的排水孔排出煤渣这一可燃物，同时达到降温的作用，避免受地热环境影响采空区自燃。即通过隔绝空气、清除可燃源的方式实现地热环境下的矿体开采。

技术领域

本发明属于岩土工程领域，涉及地下空间中的侧边墙施工，具体涉及一种地热环境下地下通道用预制砌块及其使用方法。

背景技术

隧道和巷道是岩土施工领域常见的地下通道，隧道一般施工于浅层的土层，如城市地铁、管线隧道；巷道一般应用于矿石开采领域，常施工于深部地下岩层中，当地下岩层深度较大时，会受到地热影响；以深部煤矿开采为例，煤层开采后，采空区内会残存煤尘、浮煤等煤渣，形成可燃物；在采用沿空留巷施工时，本工作面的通风会进入采空区内，为采空区提供氧气，形成助燃物；在地热散发的热能构成点火源的情况下，煤渣易自燃，进而造成矿山灾害。因此，急需一种地热环境下的能够克服煤渣自燃的沿空留巷方法。

沿空留巷是煤矿开采过程中常用的巷道布置技术，其在采煤工作面后沿采空区边缘砌筑侧边墙并维护原回采巷道，可以回采传统采矿方式中留设的保护煤柱；即其是采用一定的技术手段将上一工作面的巷道重新支护留给下一个工作面使用，可以最大限度回收资源，避免煤体损失。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明研究了一种地热环境下地下通道用预制砌块，包括顶部砌块、中部砌块和第一底部砌块、第二底部砌块；上述砌块皆呈长方体框架结构，中部为空腔；其中顶部砌块下部板面、中部砌块上部和下部板面、第一底部砌块和第二底部砌块上部板面对应位置设置有连通孔；且顶部砌块前部板面设置有连通空腔的注入孔，第二底部砌块的下部板面设置有贯通前后的排水孔。

优选的，顶部砌块在周向板面下部设置有环形凹槽，中部砌块在周向板面上部设置有环形凸起、下部设置有环形凹槽，底部砌块在周向板面上部设置有环形凸起，且凸起与凹槽位置相对应。

优选的，上述砌块左侧板面上设置有上下延伸的半圆凸块，右侧板面上设置有与凸块对应的上下延伸的半圆凹槽。

优选的，顶部砌块的下部板面向其腔体方向内凹，中部砌块2的上部、下部板面向其腔体方向内凹，第一底部砌块、第二底部砌块的上部板面向其腔体方向内凹。

本发明的有益技术效果为：1.采用空心的、四周为板面的砌块堆砌沿空留巷挡墙，在保证支撑强度的同时，还能增加施工的便利性，后期注入充填材料进一步提高支撑强度；顶中底砌块设置有向腔体方向内凹的板面及连通孔，可以在注入充填材料后将其在竖直方向连接为整体，大大提高整体强度。

2.环形凸起与环形凹槽设计可以保证上下砌块间的密封；前后半圆凸块、凹槽的设计可以保证前后列砌块之间的密封，防止正在开采工作面的风进入上一工作面的采空区，隔绝空气；向采空区内注水，利用第二底部砌块设置的排水孔排出煤渣这一可燃物，同时达到降温的作用，避免受地热环境影响采空区自燃。即通过隔绝空气、清除可燃源的方式实现地热环境下的矿体开采。

附图说明

图1是本发明顶部砌块结构示意图；

图2是本发明中部砌块结构示意图；

图3是本发明第一底部砌块结构示意图；

图4是本发明第二底部砌块结构示意图；

图5是本发明沿空留巷施工示意图；