一种墩柱沿空留巷支护系统的制作方法

1.本实用新型涉及无煤柱巷旁支护技术领域，尤其涉及一种墩柱沿空留巷支护系统。


背景技术：

2.沿空留巷是指将已采工作面后方的回采巷道用一定的方法沿采空区边缘保护下来，作为下一个工作面的回采巷道。沿空留巷技术属于无煤柱开采的一种，因其在提高煤炭的资源回采率、控制围岩变形量以及缓解采掘交替紧张方面的优势，已在全国各地得到广泛的推广。沿空留巷的技术关键在于是否可以利用巷旁支护提供合理的支护阻力切落巷道上覆顶板，避免形成悬顶，对下一个工作面回采造成影响。
3.我国是煤炭大国，每年都开采出大量的煤炭，但我们的资源回采率却不高，很大程度上是因为保护煤柱的留设，导致大量的煤炭长留地底，造成资源的浪费。本实用新型提出的墩柱沿空留巷支护系统能够有效改善巷道的受力状况，提高煤炭资源回采率，增加采煤过程的经济效应。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本实用新型旨在提供一种墩柱沿空留巷支护系统，用以解决现有技术中墩柱沿空留巷支护易倾倒、支护效果不稳定的问题。
5.本实用新型的目的主要是通过以下技术方案实现的：
6.一种墩柱沿空留巷支护系统，包括让压可缩式墩柱和墩柱防倒支架，所述墩柱防倒支架设于让压可缩式墩柱的一侧，所述让压可缩式墩柱包括第一支撑管和第二支撑管。
7.进一步地，所述第一支撑管套设于第二支撑管内部。
8.进一步地，所述第一支撑管的直径小于第二支撑管的直径。
9.进一步地，所述第一支撑管和第二支撑管的直径差为5～10cm。
10.进一步地，所述第二支撑管的上端部设有环形钢板，所述第一支撑管的下端部能够插入所述环形钢板的内圆中。
11.进一步地，所述环形钢板的内圆与第一支撑管之间设有密封单元。
12.进一步地，所述第二支撑管的内部填充让压填充材料。
13.进一步地，所述墩柱防倒支架包括连接板、支柱支撑底板和支柱转动轴。
14.进一步地，所述支柱转动轴设于连接板的一端。
15.进一步地，所述连接板的另一端通过楔块限位于支柱支撑底板上。
16.与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
17.1、本实用新型通过墩柱防倒支架的设计，能够避免让压可缩式墩柱在受到水平应力的情况下出现倾倒的问题，有效保障了巷道和人员的安全。
18.2、本实用新型中让压可缩式墩柱的第一支撑管的直径小于第二支撑管的直径，且第二支撑管中填充有让压填充材料，当巷道围岩变形量较大时，注浆泵通过第二支撑管注
浆孔向第二支撑管中注浆，能够提供给第一支撑管一个稳定的支撑阻力，让压设计能够适应沿空留巷产生的剧烈变形，保证巷道的安全。
19.3、本实用新型提供的墩柱沿空留巷支护系统，能够改善巷道的受力状况，提高煤炭资源回采率，增加采煤过程的经济效应。
20.本实用新型中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本实用新型的其他特征和优点将在随后的内容中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
21.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本实用新型的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
22.图1为本实用新型防倒让压可缩式墩柱结构示意图；
23.图2为本实用新型墩柱防倒支架结构示意图；
24.图3为本实用新型墩柱沿空留巷支护系统在巷道中整体布置结构示意图。
25.附图标记：
[0026]1‑
第一支撑管注浆孔；2
‑
墩柱吊耳；3
‑
第一支撑管；4
‑
浆液；5
‑
第二支撑管注浆孔；6
‑
第二支撑管；7
‑
让压填充材料；8
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出气孔；9
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泄浆孔；10
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液压千斤顶；11
‑
第一巷道顶板；12
‑
第二巷道顶板；13
‑
第三巷道顶板；14
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让压可缩式墩柱；15
‑
下工作面巷道；16
‑
乳化液输送管；17
‑
注浆泵；18
‑
乳化液泵；19
‑
巷道底板；20
‑
采空区；21
‑
注浆液输送管；22
‑
墩柱防倒支架；23
‑
连接板；24
‑
楔块；25
‑
支柱支撑底板；26
‑
螺孔；27
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紧锁部；28
‑
半圆型卡环；29
‑
支柱转动轴。
具体实施方式
[0027]
下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本实用新型的一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。
[0028]
在本实用新型实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0029]
全文中描述使用的术语“顶部”、“底部”、“在
……
上方”、“下”和“在
……
上”是相对于装置的部件的相对位置，例如装置内部的顶部和底部衬底的相对位置。可以理解的是装置是多功能的，与它们在空间中的方位无关。
[0030]
本实用新型的一个具体实施例，如图1
‑
图3所示，公开了一种墩柱沿空留巷支护系统，包括让压可缩式墩柱14、乳化液输送管16、注浆泵17、乳化液泵18、注浆液输送管21和墩柱防倒支架22，其中，让压可缩式墩柱14安装于下工作面巷道15的内部，位于采空区20的一侧。墩柱防倒支架22设于非采空区，设于让压可缩式墩柱14的一侧，墩柱防倒支架22与采空区20相对，注浆泵17和乳化液泵18分别设于非采空区的巷道底板19上，注浆泵17通过注浆
液输送管21与让压可缩式墩柱14相连，乳化液泵18通过乳化液输送管16与液压千斤顶10相连。
[0031]
与现有技术相比，本实用新型通过墩柱防倒支架的设计，能够避免让压可缩式墩柱在受到水平应力的情况下出现倾倒的问题，有效保障了巷道和人员的安全。
[0032]
优选地，如图1所示，让压可缩式墩柱14包括第一支撑管3和第二支撑管6，其中，所述第一支撑管3套设于第二支撑管6内部，且第一支撑管3的直径小于第二支撑管6的直径，直径差为5～10cm。
[0033]
具体地，第二支撑管6的上端部设有环形钢板，环形钢板的外圆与第二支撑管6的上端部通过焊接技术相连接，环形钢板的内圆与第一支撑管3为配合关系，第一支撑管3的下端部能够插入所述环形钢板的内圆中，并且，环形钢板的内圆与第一支撑管3之间设有密封单元。
[0034]
进一步地，第一支撑管3的上下端部和第二支撑管6的下端部通过焊接圆形钢板的方式实现空间密闭，其中，第一支撑管3顶部设有限位槽结构(如：支撑管3顶部具有内凹结构)，限位槽用以安放液压千斤顶10，液压千斤顶10的一端与第三巷道顶板13连接，第三巷道顶板13的上部为第二巷道顶板12和第一巷道顶板11，液压千斤顶10通过乳化液泵18提供动力。
[0035]
具体地，第一支撑管3和第二支撑管6上均设有出气孔8，在让压可缩式墩柱14注浆过程中，第一支撑管3和第二支撑管6中的空气通过出气孔8排出。
[0036]
具体地，第二支撑管6内部填充让压填充材料7(如锯木)，当巷道围岩变形量较大时，注浆泵17通过第二支撑管注浆孔5向第二支撑管6中注浆，从而给巷道顶板一个稳定的支撑阻力。
[0037]
需要说明的是，让压可缩式墩柱的第一支撑管的直径小于第二支撑管的直径，且第二支撑管中填充有让压填充材料，当巷道围岩变形量较大时，注浆泵通过第二支撑管注浆孔向第二支撑管中注浆，从而给第一支撑管一个稳定的支撑阻力，让压设计能够适应沿空留巷产生的剧烈变形，保证巷道的安全。
[0038]
优选地，如图2所示，墩柱防倒支架22包括连接板23、支柱支撑底板25、紧锁部27、半圆型卡环28和支柱转动轴29，其中，连接板23通过楔块24限位于支柱支撑底板25上，连接板23的另一端设有支柱转动轴29，支柱转动轴29与紧锁部27固定连接，紧锁部27与半圆型卡环28固定连接，连接板23能够相对半圆型卡环28上下转动。半圆型卡环28通过螺孔26固定连接于让压可缩式墩柱14上。
[0039]
值得注意的是，在巷道掘进后，将让压可缩式墩柱14等距安设在巷道的中间，第二支撑管6内部填充让压填充材料7，在巷道底板19布置注浆泵17站和乳化液泵18站，注浆泵17通过注浆液输送管21与让压可缩式墩柱14相连，乳化液泵18通过乳化液输送管16与液压千斤顶10相连，将墩柱防倒支架22固定连接在让压可缩式墩柱14上。
[0040]
在施工的过程中，启动注浆泵17，通过第一支撑管注浆孔1向第一支撑管3中注入浆液4，第一支撑管3提供给第三巷道顶板13一个起始的支撑阻力，注浆结束后，调整支柱转动轴29，将支柱支撑底板25置于巷道底板19上，并用楔块24对连接板23进行限位。
[0041]
在上工作面回采结束后，下工作面开始回采，当巷道强烈变形时，第一支撑管3受到第三巷道顶板13向下的作用力，第一支撑管3向下运动，此时，再次启动注浆泵，向第二支
撑管6注入浆液，第二支撑管6能够提供给第一支撑管3一定的支撑阻力。当回采完成时，打开泄浆孔，将浆液排出，通过墩柱吊耳2对让压可缩式墩柱14进行运送，逐根回收巷道中的让压可缩式墩柱14。
[0042]
与现有技术相比，本实用新型至少可实现如下有益效果之一：
[0043]
1、本实用新型通过墩柱防倒支架的设计，能够避免让压可缩式墩柱在受到水平应力的情况下出现倾倒的问题，有效保障了巷道和人员的安全。
[0044]
2、本实用新型中让压可缩式墩柱的第一支撑管的直径小于第二支撑管的直径，且第二支撑管中填充有让压填充材料，当巷道围岩变形量较大时，注浆泵通过第二支撑管注浆孔向第二支撑管中注浆，能够提供给第一支撑管一个稳定的支撑阻力，让压设计能够适应沿空留巷产生的剧烈变形，保证巷道的安全。
[0045]
3、本实用新型提供的让压可缩式墩柱沿空留巷，能够改善巷道的受力状况，提高煤炭资源回采率，增加采煤过程的经济效应。
[0046]
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。