[发明专利]加固结构、沿空留巷的支护装置及方法

说明书

本发明涉及沿空留巷技术领域，尤其涉及一种加固结构、沿空留巷的支护装置及方法。加固结构适于沿空留巷的支护，包括相互垂直设置的第一支护板和第二支护板，所述第一支护板的一端与所述第二支护板的一端连接，所述第一支护板与所述第二支护板均设有适于安装锚固件的预留孔。加固结构能够在底角处形成一定范围的预应力场，有效改善巷道底角受力环境，加固巷道底角，控制沿空留巷围岩变形，限制巷道底鼓，防止柔模混凝土墙体滑移和倾斜，限制柔模混凝土墙体水平移动和底鼓引起的柔模混凝土墙体下部翘起、歪斜，保证沿空留巷围岩和柔模混凝土墙体稳定性，增加沿空留巷复用成功率。

技术领域

本发明涉及沿空留巷技术领域，尤其涉及一种加固结构、沿空留巷的支护装置及方法。

背景技术

沿空留巷作为实现完全无煤柱开采技术的一种回采留巷工艺，相比传统的留宽煤柱和留窄煤柱沿空掘巷具有多方面的优越性。不仅增加了煤炭采出率，延长了矿井服务年限，而且在回采下一工作面时少掘进一条巷道，大大减少了巷道掘进率，加快了工作面接续的速度。此外，沿空留巷能实现Y型通风，有效解决了高瓦斯矿井中上隅角瓦斯积聚，实现了煤与瓦斯共采。

但是，沿空巷道围岩变形尤其是底鼓现象在沿空留巷中十分普遍，从浅部到深部几乎所有沿空留巷均存在不同程度的底鼓，随着开采深度增加和巷道断面的加大，沿空留巷底鼓严重，底鼓现象越来越突出，而底鼓程度成为留巷成功与否的关键。虽然留巷底鼓变形在不同赋存条件下的显现程度不一样，但是沿空留巷与一般回采巷道不同的是，由于沿空留巷特殊的结构特征，底鼓对于沿空留巷的稳定性起着至关重要的影响。

如果底鼓变形不及时有效控制，会严重影响留巷墙体的稳定性，导致墙体歪斜、受力不均，墙体在非均匀受力条件下会进一步发生压曲和剪切破坏。歪斜和破坏严重的墙体难以保证复用巷道的稳定，存在严重安全隐患，甚至导致留巷难以复用。严重底鼓也会导致留巷煤帮一侧煤帮破坏范围增加，而煤帮的破坏又会进一步加剧巷道底鼓。沿空留巷现场最大底鼓量能够达到巷道断面的80％，导致后期巷道复用修复工作量大，墙体歪斜严重，严重影响复用巷道的稳定性。

现有的煤矿巷道底鼓控制方法主要包括卧底、加固、卸压三种方法，卧底作为最常规的底鼓处理方法虽然简单，但是工作量大，且无法从根上解决巷道底鼓问题。

发明内容

本发明提供一种加固结构、沿空留巷的支护装置及方法，用以解决现有技术中沿空留巷底鼓变形严重，墙体歪斜影响留巷稳定性的技术和安全问题的缺陷，实现有效改善巷道底角受力环境，加固巷道底角，控制沿空留巷围岩变形，限制巷道底鼓，防止柔模混凝土墙体滑移和倾斜，限制柔模混凝土墙体水平移动和底鼓引起的柔模混凝土墙体下部翘起、歪斜，保证沿空留巷围岩和柔模混凝土墙体稳定性，增加沿空留巷复用成功率的效果。

本发明提供一种加固结构，适于沿空留巷的支护，包括相互垂直设置的第一支护板和第二支护板，所述第一支护板的一端与所述第二支护板的一端连接，所述第一支护板与所述第二支护板均设有适于安装锚固件的预留孔。

根据本发明提供的一种加固结构，还包括加强筋，所述加强筋设置于所述第一支护板和所述第二支护板之间，且分别与所述第一支护板和所述第二支护板垂直连接。

本发明提供的一种沿空留巷的支护装置，包括锚固件和如上所述的加固结构，所述加固结构设置于巷道的夹角部位，且所述加固结构通过所述锚固件与所述巷道连接，多个所述加固结构沿所述巷道的延伸方向依次设置。

根据本发明提供的一种沿空留巷的支护装置，还包括支柱组件，多个所述支柱组件沿所述巷道的延伸方向依次排布，每个所述支柱组件垂直于所述巷道的延伸方向设置，所述支柱组件支撑于所述巷道的顶煤与底板之间。

根据本发明提供的一种沿空留巷的支护装置，还包括连接钢带，一个所述夹角部位中相邻的两个所述加固结构通过所述连接钢带连接。

根据本发明提供的一种沿空留巷的支护装置，还包括托盘，所述托盘压紧所述连接钢带。