[发明专利]一种沿空留巷巷旁柔强承载施工结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及沿空留巷巷旁支护结构技术领域，具体涉及一种沿空留巷巷旁柔强承载施工结构及其施工方法。

背景技术

沿空留巷作为一种无煤柱护巷技术，由于其能够缓解采掘接替紧张，实现“Y”型通风等优点，符合我国煤炭工业的发展要求，是我国煤炭开采的重要方向，受到了广泛关注。

沿空留巷巷旁承载结构是保障留巷成功的关键。通过对沿空留巷顶板运动过程进行大量研究，发现巷旁承载结构不仅要承受基本顶下沉带来的“给定变形”，还要承受“大结构”下方岩体的重量，这又要求承载结构具有一定的抗压强度，因此巷旁承载结构需要在承受一定给定变形条件下仍能保持一定的承载性能，尤其是深部大采高沿空留巷，需要更大的可缩量和支护阻力。

巷旁支护形式有木垛、密集支柱、矸石带、混凝土砌块等，这些支护形式难以满足基本顶运动时的给定变形和后期保持较强承载性能的要求，并且难以对顶板进行主动支护。近年来研发的高水速凝材料具有支护阻力大和一定的可缩量的特点，但是存在增阻慢等问题，并且在自流平时不能很好接顶，存在一定空间，容易使得基本顶旋转下沉过程中产生冲击载荷，加大充填体受力；使用不等强支护时，虽然满足了可缩性要求，但是无法对顶板进行主动支护，并且工序较多，不利于施工。因此，选择一种既能满足给定变形和抗压强度的要求，又能保证充填体与顶板能够很好接顶并提供主动支护的巷旁承载结构是沿空留巷成功与否的关键。

通过专利检索，存在以下已知的技术方案：

专利1：

申请号：201310741812.7，申请日：2013.12.28，授权公告日：实审中，本发明公开了一种煤矿沿空留巷巷旁支护方法,包括以下步骤：首先沿空留巷巷旁采用密集单体液压支柱支护；待采空区切顶直接顶垮落后，在原有锚杆支护的基础上，沿空留巷顶板开始打锚索支护，留巷采用倾向双排锚索支护，锚索间距为2m，排距为2.2m，且靠近煤帮一侧锚索应沿着一定的倾斜角度安装，靠近采空区一侧锚索垂直顶板直接安装；锚索打完达到设计预应力后，在密集单体液压支柱里侧再打一排单体液压支柱，柱距1.2－1.5m；将密集单体液压支柱从后往前陆续回出，补打的单体液压支柱与安装的锚索组成巷旁辅助支护体系。本发明提供解决煤矿沿空留巷支护困难的一种方法。

专利2：

申请号：201310080715.8，申请日：2013.03.14，授权公告日：2013.06.19，本发明公开的一种主动支撑巷旁充填沿空留巷方法，首先根据围岩条件超前工作面对保留巷道进行巷内支护与加强支护，在工作面后方，沿采空区的边缘采用木垛、矸石或预制砌块等构筑巷旁充填墙，在充填墙上铺设高强密封充填袋，通过注浆泵向充填袋内注充添加速凝早强剂的水泥凝浆液或高膨胀材料，工作面后部顶板活动稳定后拆除加强支护，使高强密封充填袋与顶板紧密接触，形成对顶板施加主动支撑力。通过提供巷旁充填墙初撑力，增强巷旁充填体的切顶能力，并减小留巷顶板的初始下沉量，提高顶板的稳定性，提高沿空留巷质量，减小保留巷道的返修率。其方法简单，操作方便，效果好。

专利3：

申请号：201310567007.7，申请日：2013.11.14，授权公告日：2015.08.26，本发明公开了一种沿空留巷巷旁柔强双层复合支护高强材料适宜性评价方法，所述的柔强双层复合支护由上下两层充填体组合而成，上层充填体采用柔性材料，下层充填体采用高强材料，下层高强材料适宜性评价方法是以巷道允许变形量为依据，结合充填体压缩量与矸石压缩量协调变形来确定采空区矸石压缩系数，以高强充填材料与采空区矸石压缩性能确定充填体承载力，进而获得高强充填材料所需抗压强度，用预选的高强材料实际抗压强度与获得的高强充填材料所需抗压强度进行比较，从而对预选的高强材料适宜性进行评价。本发明评价方法充分考虑高强充填材料与采空区矸石承载性能，克服了以往忽略采空区矸石压缩量对其承载能力影响的不足。

发明内容

(一)解决的技术问题

本发明所要解决的技术问题是提供了一种沿空留巷巷旁柔强承载施工结构及其施工方法，以克服现有的巷旁支护结构不能在满足给定变形和抗压强度要求的同时，保证充填体与顶板能够很好接顶并提供主动支护的问题。

(二)技术方案