[发明专利]一种沿空留巷复合材料墙体的施工用模具及施工方法

说明书

本发明涉及一种沿空留巷复合材料墙体的施工用模具，包括主体模具，主体模具上连接有接顶模具，主体模具上设有混凝土灌注口、柔性材料灌注口以及横向翼缘，横向翼缘上连接有套筒；主体模具上还设有预留孔，主体模具内设有玻璃纤维水平连接的拉环；主体模具上还设有多个锚栓孔；主体模具内通过一横向隔板隔开，形成上下两个隔间，上隔间用于柔性材料浇筑，下隔间用于混凝土材料浇筑。本发明还涉及通过上述装置来进行墙体浇注的方法。通过采用本发明提出的装置以及方法，达到了更好地面对顶板压力的目的，增加墙体的使用寿命，从而能够广泛应用在采煤技术领域。

技术领域

本发明涉及采煤技术领域，具体是指一种沿空留巷复合材料墙体的施工用模具及施工方法。

背景技术

能源是工业的粮食，自古以来都是社会经济平稳运行的基本保障。人类社会发展至今仍然对煤炭资源有很大的依赖性，而现在多数煤炭重要生产地区的煤炭资源已经接近枯竭的状态。随着科学技术的发展，对地下煤炭资源开采率也有了大大的提升，现阶段已经基本上对煤炭资源进行75％的开采，井下基本不大量遗留煤炭，煤炭开采初期遗留在井下的煤炭资源很大一部分属于煤柱，煤柱是出于保证回采安全性而留设在井下的，类似于隔离带或承重墙的作用，它具有保障“下一采区回风巷”完整性的作用。煤柱损失是矿井生产中丢煤的主要部分。

为了增加煤炭资源的可开采数量，为了安全有效的不留煤柱进行回采，现在普遍使用沿空留巷的方式来代替煤柱，沿空留巷是通过使用混凝土墙体来代替煤柱的一种施工方式。而混凝土属于刚性材料，虽然其强度和耐压性较高，但是刚性材料在压力达到其承受极限时，会瞬间出现裂缝、破碎、垮塌等现象，换而言之就是当混凝土墙体压力达到极限时将不再起承重的作用，如果施工过程中安排不合理或工程进度协调不合理，会对施工安全造成极大的影响，而且混凝土墙体承受压力的时间有限，从而在一定程度上也影响回采工作的进度和施工风险。

煤炭开采分为两个阶段：布置工作面阶段、回采阶段。布置工作面时根据设计将煤层按照回采的要求将煤层分为各个工作面。最初时，回采阶段为保证相邻工作面工作巷道的完整性和稳定性会预留15m-30m煤柱，并且煤柱是无法回收的，即使现阶段有一些方法回收但是成本也是巨大的。而后随着科技的发展进步，行业中出现采用沿空留巷来代替煤柱的方法进行施工；但是该方法使用的混凝土墙体，混凝土具有耐压、耐水、耐火等性能，但是属于刚性材料，刚性材料当压力大于其承受压力时会瞬间出现裂缝，长此以往会出现局部垮塌的现象，然后慢慢的失去承压作用。有时也是用高水材料等柔性墙体，但是柔性墙体虽然能够通过收缩来缓解顶板压力，但是也存在一定的技术缺陷。

申请号为201510607404.1的发明专利涉及一种沿空留巷横斜双拉纤维柔性模具及其充填方法，但是该方法在使用时面对顶板突然来压、顶板压力过大、抗压时间过长等情况混凝土墙体会出现裂缝，长此以往会出现局部垮塌的现象，然后慢慢的失去承压作用。换而言之使用年限太短，并且混凝土墙的突然垮塌，也会影响施工安全。

因此，一种能够克服上述缺陷的施工技术有待研究。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种沿空留巷复合材料墙体的施工用模具，包括主体模具，所述主体模具上连接有接顶模具，所述主体模具上设有混凝土灌注口、柔性材料灌注口以及横向翼缘，所述横向翼缘上连接有套筒；所述主体模具上还设有预留孔，所述主体模具内设有玻璃纤维水平连接的拉环；所述主体模具上还设有多个锚栓孔；所述主体模具内通过一横向隔板隔开，形成上下两个隔间，所述上隔间用于柔性材料浇筑，所述下隔间用于混凝土材料浇筑。

进一步地，所述横向翼缘设置在主体模具的外侧，所述横向翼缘位于主体模具相对面的顶部以及中部位置；所述柔性材料包括高水材料、矿用废旧皮带或采用具有同等作用的材料。

进一步地，所述隔板靠近主体模具上部位置设置。

本发明还提供了一种技术方案：