[发明专利]一种快速构筑沿空留巷的支撑结构及其施工方法

说明书

本发明给出的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构及其施工方法，该支撑结构包括上支撑块顶部开设有第一凹槽，中部开设有第二凹槽，底部开设有多个第三凹槽；下支撑块顶部开设有多个第四凹槽；连接筋设置为多个，各连接筋顶端插入各第三凹槽内，各连接筋底端插入第四凹槽内；中支撑块分别对称设在上支撑块与下支撑块之间，且两个中支撑块的支撑强度均低于上支撑块和下支撑块的强度，各中支撑块上开设有多个弧形槽，两个相对设置的弧形槽拼接后嵌套在连接筋上，本发明还给出了快速构筑沿空留巷的支撑结构的施工方法。本发明提高了沿空留巷构筑的速度，改善了井下沿空留巷施工工人工作条件，提高沿空留巷作业效率，降低沿空留巷施工成本。

技术领域

本发明属于煤矿开采设备设备技术领域，特别涉及一种快速构筑沿空留巷的支撑结构及其施工方法。

背景技术

煤矿长壁式开采，一般是在两工作面之间通过留设煤柱，用以维护回采平巷稳定性；然而在两工作面之间留设多个煤柱会造成大量煤炭资源浪费的问题，为了解决使用煤柱所带来的问题，所以逐渐通过保留上区段回采平巷用于下区段回采的沿空留巷技术替代煤柱，现有的沿空留巷的技术方法主要为：利用高强度的塑料膜，根据巷道断面尺寸制成巷旁支护形状，在现场向柔性塑料膜中注入混拌好的充填料，再用背板、槽钢等使柔性塑料膜固定，待充填料固化达到支撑强度后完成巷旁支护；使用该方法虽然能够解决大量煤炭资源浪费的问题，但是该方法存在施工时间长，施工强度大的问题。因此设计一种能够降低构筑沿空留巷的劳动强度、减少构筑沿空留巷支护施工时间的快速构筑沿空留巷的支撑结构及其施工方法具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中上存在的上述问题，提供一种实现无煤柱开采，提高煤炭资源回收率的高效、快速、安全的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构及其施工方法具有十分重要的意义。

为了实现上述目的，本发明给出的技术方案为一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，包括：

上支撑块，顶部开设有用于放置膨胀剂的第一凹槽，中部开设有用于放置应力应变传感器的第二凹槽，底部开设有多个第三凹槽；

下支撑块，底部置于回采煤壁底壁上，顶部开设有多个与第三凹槽一一对应的第四凹槽；

连接筋，设置为多个，用于连接上支撑块和下支撑块，各连接筋的顶端插入各第三凹槽内，各连接筋的底端插入第四凹槽内，且各连接筋的底端位于第四凹槽的底壁上方；

两个中支撑块，分别对称设在上支撑块与下支撑块之间，且两个中支撑块的支撑强度均小于上支撑块和下支撑块的支撑强度，两个中支撑块上均开设有多个弧形槽，位于两个中支撑块上相对设置的两个弧形槽拼接后嵌套在连接筋上。

较佳地，所述多个连接筋底端均为锥形结构。

较佳地，两个拼接后嵌套在连接筋上的弧形槽与连接筋之间的空隙内填充有多个条形块，所述多个条形块与制备中支撑块的材料相同。

较佳地，相邻的两个第三凹槽之间间距为0.75m-0.85m。

较佳地，所述上支撑块底面和下支撑块顶面均为矩形。

较佳地，所述上支撑块底面和下支撑块顶面均为正方形，该正方形的边长为3m-3.5m。

较佳地，所述多个第三凹槽均呈矩阵分布。

一种快速构筑沿空留巷的支撑结构的施工方法，包括如下步骤：

S1：将上支撑块、下支撑块以及中支撑块分别根据巷道断面尺寸提前预制，且上支撑块、下支撑块以及中支撑块组装后总高低于沿空留巷的总高100-150mm；