[发明专利]恒阻可缩的柔性支护装置及切顶沿空留巷挡矸支护系统

说明书

本申请涉及煤炭开采技术领域，具体而言，涉及一种恒阻可缩的柔性支护装置及切顶沿空留巷挡矸支护系统。恒阻可缩的柔性支护装置包括缸体﹑杆体和支撑部，缸体包括依次连接的托盘、直筒部和锥型筒，直筒部内部形成有导向杆，导向杆一端固定在托盘上，另一端延伸至锥型筒内，锥型筒的内径和外径由与直筒部连接的一端至另一端渐扩；杆体包括锥头和直杆，杆体内部形成有导向孔，锥头匹配套接于锥型筒内，且导向杆匹配插入导向孔内。该装置在竖向具有一定的让位特性，避免竖向受压弯曲破坏，并能保持较大的工作阻力用以支撑顶板，尤其适用于易产生围岩大变形的切顶沿空留巷工程，可为深部或厚煤层切顶沿空留巷的成功实施奠定基础。

技术领域

本申请涉及煤炭开采技术领域，具体而言，涉及一种恒阻可缩的柔性支护装置及切顶沿空留巷挡矸支护系统。

背景技术

切顶沿空留巷是一种新型的无煤柱开采技术，切断一定高度内采空区顶板与巷道顶板的力学关系，充分利用矿山压力及采空区矸石碎胀承载特性自动成巷，优化了顶板结构，改善了围岩应力，并且取消了巷旁充填，降低了留巷成本，且不影响工作面正常回采，更能适应现代化高强度的开采要求。

切顶沿空留巷稳定后，上覆岩层压力主要由实体煤帮和采空区矸石两大支撑系统承担，由此可知，切顶沿空留巷的最终稳定是由实体煤帮和采空区矸石共同决定的，因此矸石巷帮的稳定显得尤为重要。矸石巷帮主要是由巷旁挡矸支护装置进行维控，普通地质条件下切顶巷道常采用刚性支护进行巷旁挡矸并能取的较好效果，而深部切顶巷道动压影响显著，厚煤层工作面采出空间大﹑矿压显现剧烈，此时顶底板移近量大，并且挡杆结构布置在切缝侧，切缝侧顶板下沉较实体煤侧更为明显，刚性支护装置往往因无法与顶底板协调变形而竖向受压产生弯曲、折断现象，从而丧失挡矸支护能力，造成矸石帮变形严重，甚至留巷失败。

现有技术中切顶沿空留巷常采用刚性工字钢或可缩性U型钢进行巷旁挡矸支护，刚性工字钢一般只适用于浅部较薄煤层，因浅部薄煤层留巷顶底板移近量较小，采用刚性工字钢即能取得较好效果；深部和厚煤层切顶沿空留巷因顶底板移近量大，刚性支护常常受压弯曲破坏，因此常采用可缩性U型钢进行挡矸支护，工作时两段U型钢产生相对滑动而达到可缩让位效果，但该装置有一弊端是两段U型钢相对滑动力是由卡缆的松紧程度决定的，在该装置滑动力设定过大时，U型钢受顶板压力将产生弯曲变形，从而失去挡矸效果，因此可缩性U型钢滑动力设定值一般较小，基本对顶板不起到支护作用，仅仅起到侧向抵抗采空区矸石的作用，并且卡缆的松紧程度并不能直接量化成装置的竖向滑动值，滑动力的设置只能通过现场反复试验得到合适值。

发明内容

为了解决上述技术问题，需研发一种挡矸支护装置，在竖向具有一定的让位特性，避免竖向受压弯曲破坏，并能保持较大的工作阻力用以支撑顶板，以达到与深部或厚煤层切顶巷道顶底板协调变形的目的。本申请提供了一种恒阻可缩的柔性支护装置及切顶沿空留巷挡矸支护系统。

为了实现上述目的，根据本申请的第一个方面，提供了一种恒阻可缩的柔性支护装置。

根据本申请实施例提供的恒阻可缩的柔性支护装置，其包括缸体和﹑杆体和支撑部，其中：

所述缸体包括依次连接的托盘、直筒部和锥型筒，所述直筒部内部形成有导向杆，所述导向杆一端固定在所述托盘上，另一端延伸至所述锥型筒内，所述锥型筒的内径和外径由与所述直筒部连接的一端至另一端渐扩；

所述杆体包括锥头和直杆，所述杆体内部形成有导向孔，所述锥头匹配套接于所述锥型筒内，且所述导向杆匹配插入所述导向孔内。

进一步的，所述导向杆与所述直筒部同轴设置，所述导向孔与所述杆体同轴设置。

进一步的，所述直筒部内壁形成有螺纹。

进一步的，所述托盘上开设有多个锚杆固定孔。

进一步的，所述托盘为矩形结构，所述锚杆固定孔设置为四个且分别布置在所述托盘的四个顶角处。