[实用新型]用于巷道掘进穿越空洞的保护结构

说明书

技术领域

本实用新型属于巷道掘进防护领域，具体涉及一种用于巷道掘进穿越空洞的保护结构。

背景技术

随着中国经济快速发展，国内对其交通、矿产资源等需求与日俱增，地铁、公路隧道、煤炭和金属矿井的巷道掘进因地质条件的限制越发困难，尤其是煤炭井下掘进遇到采空区对矿井生产造成的负面影响。

我国是一个富煤贫油的国家，煤炭是我国的主体能源，一次性能源中煤仍然占70%左右，预计至2050年，仍将占50%，但总量是目前的2倍。煤炭工业，是关系国家经济命脉的重要基础产业。煤炭资源作为我国的主要能源，在国民经济建设中具有重要的战略意义。

作为不可再生能源，煤炭的储量是有限的，如何合理开采，减少资源浪费是不容忽视的问题。然而在我国很多矿区存在着小煤矿开采，并且严重破坏了许多煤质优良的矿区，浪费了大量的煤炭资源。受区域经济、技术条件的制约，小煤矿开采技术落后，管理不善，致使矿区井下形成了大量采空区，严重约束了煤炭开采。同时，一经小煤矿破坏后的煤层，大矿很难回收，给国家煤炭资源以及生态环境带来严重的破坏。

由于采空区顶板暴露，巷道掘进过程中，采空区受到采动影响，巷道掘进后采空区围岩难以控制，采空区难以支护，同时，采空区内残留了大量的有毒有害气体、积水严重，且采空区内积水，极大增加了巷道掘进及支护的难度，严重影响了煤炭生产。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足之处，本实用新型提供一种用于巷道掘进穿越空洞的保护结构。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种用于巷道掘进穿越空洞的保护结构，其中空洞包括溶洞、硐室和采空区等，沿着巷道掘进方向在所述的空洞内设有棚架层，所述的棚架层由若干棚架和连接件组成，棚架之间通过连接件进行固定，棚架外侧由内到外依次设有木板和充填袋，所述的木板按条状横向布置在棚架上，所述的充填袋上设有用于填充材料的充填孔。

进一步地，所述的棚架采用矿用11#工字钢制成U型状。

进一步地，所述的连接件是直径为50mm钢管，钢管与棚架通过U型抱卡固定。

进一步地，所述的木板与充填袋之间还设有金属网，金属网网格尺寸为50mm×50mm。

进一步地，所述的木板在棚架层交错排列。

进一步地，所述的充填袋内填充的材料为瑞米材料以便于形成承载层，充填袋的一侧正面设有排气孔。

进一步地，所述的充填袋的长度等于棚架总长±100mm，充填袋宽度方向的两侧面设有供充填袋相互连接的扣环。

进一步地，在棚架顶部所述的充填袋之间设有用于朝充填袋外侧填充发泡水泥的充填管，充填袋外侧填充的发泡水泥形成外围缓冲层，充填管采用金属丝绑定在棚架上。

进一步地，在棚架两侧的所述的充填袋之间也设有充填管。

本实用新型的有益效果是：本实用新型有效对空洞内巷道形成外层发泡水泥缓冲层、瑞米材料承载层和棚架组合结构支护层三层保护保证施工安全；本实用新型可有效封闭空洞，防止空洞漏风以及有毒有害气体危害工人健康；充填袋里面充填的材料是具有极高性价比的高分子防火材料，有效消除火灾隐患；木板和金属网可有效防止顶板冒落，增加了施工安全系数；这些优势大大提高了巷道掘进效率。

附图说明

图1为本实用新型主视图；

图2为本实用新型俯视图；

图3为本实用新型左视图；

图中，1、棚架，2、木板，3、金属网，4、连接件，5、充填袋，6、扣环，7、充填孔，8、排气孔，9、充填管。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1至图3所示，一种用于巷道掘进穿越空洞的保护结构，其中空洞包括溶洞、硐室和采空区等，沿着巷道掘进方向在所述的空洞内设有棚架层，所述的棚架层由若干棚架1和连接件4组成，棚架1之间通过连接件4进行固定，棚架1外侧由内到外依次设有木板2和充填袋5，所述的木板2按条状横向布置在棚架1上，所述的充填袋5上设有用于填充材料的充填孔7。

本实用新型采用的棚架1是采用矿用11#工字钢制成U字型，11#工字钢有着较高的强度能够满足本实用新型所需的支护要求。

更进一步地，所述的连接件4采用直径为50mm的钢管，钢管与棚架1通过U型抱卡固定，保证了各个棚架1间以及钢管与棚架1的连接稳定性。