一种对空巷的支护装置及支护方法制造方法及图纸

一种对空巷的支护装置及支护方法，涉及矿山建设工程领域，包括充填袋和注浆管，充填袋内填充有位于充填袋底部的支护层和位于充填袋顶部的让压层，注浆管的一端位于让压层对应的充填袋的侧壁上，另一端与泵连接，充填袋设有多个悬挂孔；本发明专利技术涉及的一种对空巷的支护装置，支护性能好，且能保证装置的垂直度和自身稳定性，能一定程度约束装置材料在承压下的破坏性，从而更有效地提高支柱的整体承载能力，让压层的设计更有效地确保充填袋在井下复杂条件下实现其整体的支护承载作用。

【技术实现步骤摘要】
一种对空巷的支护装置及支护方法
本专利技术涉及矿山建设工程领域，特别涉及一种对空巷的支护装置及支护方法。
技术介绍
煤层中空巷因受采动变化影响，在空巷附近存在一定的应力变形区域和矿压破碎区域，揭露空巷时的支护困难且极易发生片帮、冒顶等。空巷的存在给矿井安全高效生产带来隐患，如何安全高效通过空巷就成为一个无法避免的工程难题，而解决这一难题的关键在于消减工作面采动对空巷围岩运动和破坏产生的剧烈影响。目前，国内煤矿综采综放工作面过空巷、废巷及小窑老区的技术措施主要体现在加强空巷技术和改进采煤工艺两方面。通过查阅有关资料，没有实际可行的方法解决这一问题，因此需要找到一种切实可行的方法对空巷进行有效的支护。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供一种对空巷的支护装置，所述装置包括充填袋和注浆管，充填袋内填充有位于充填袋底部的支护层和位于充填袋顶部的让压层，注浆管的一端位于让压层对应的充填袋的侧壁上，另一端与泵连接，充填袋设有多个悬挂孔。所述充填袋设有多圈加筋，多圈加筋中的每圈加筋均通过铁丝和绑线缠绕在所述支护层对应的充填袋的外壁上，且每相邻两圈的加筋的间距为13～15cm。所述充填袋由尼龙纤维布围成柱袋状，尼龙纤维布上有防水涂覆层。所述充填袋的顶部设有排气孔。所述多个悬挂孔中的每个悬挂孔均为设置在悬挂孔布中心的孔，每个所述悬挂孔5对应一块悬挂孔布，悬挂孔布为尼龙纤维布，且均位于所述充填袋顶部与侧壁的连接处。所述注浆管长度为100-200mm，直径为50-100mm，所述注浆管与所述充填袋通过胶接的方式相连。所述让压层高度为300-500mm。所述让压层包括水和让压层主材料，且水和让压层主材料的质量比为1：(1.3-1.5)，其中让压层主材料包括水硬性胶凝材料和填料，水硬性胶凝材料和填料的质量比为1：(2-3)。所述支护层包括水和支护层主材料，且水和支护层主材料的质量比为1：(1-1.5)，支护层主材料包括硅酸盐水泥和填料，硅酸盐水泥和填料的质量比为1：(2-3)。所述一种对空巷的支护装置的支护方法包括：步骤一、准备工作：放置注浆泵在巷内或撤架通道；步骤二、悬挂所述装置：将所述充填袋充气成型，然后把所述多个悬挂孔固定在巷道顶部的金属网上并扎紧，且所述装置的底部位于设计位置，让所述充填袋自然垂下；步骤三、固定所述装置：用多根木条均布捆绑在所述充填袋的四周，且紧贴所述充填袋，并用吊线四周检查所述装置是否垂直于底板；步骤四、充注所述装置：通过泵从所述注浆管注入浆液，将所述支护层一次充注完成并凝固后，再充注所述让压层，同样一次充注完成。附图说明图1是本专利技术提供的一种对空巷的支护装置的结构示意图；图2是本专利技术提供的一种对空巷的支护装置的悬挂工艺示意图；图3是本专利技术提供的一种对空巷的支护装置的注浆施工工艺示意图；图4是本专利技术提供的一种对空巷的支护装置的顶板来压受力情况示意图：其中图a为装置接顶示意图，图b为装置接顶初次来压示意图；其中，1充填袋，2注浆管，3支护层，4让压层，5悬挂孔，6加筋，7排气孔。具体实施方式为了解决现有技术存在的问题，如图1至图4所示，本专利技术提供了一种对空巷的支护装置，该装置包括充填袋1和注浆管2，充填袋1由尼龙纤维布围成柱袋状，尼龙纤维布上有防水涂覆层，防水涂覆层用于使充填袋1密封不透水，防水涂覆层可用市面上常见的水泥和防水剂加水混合而成，并涂在充填袋1的外表面；尼龙纤维布的参数为：垂直于充填袋1的轴向断裂伸长率为20％，拉伸力为3000N；平行于充填袋1的轴向断裂伸长率为30％，拉伸力为1900N；充填袋1的顶部设有排气孔7，以便注浆时充填袋1中的空气及时排走；充填袋1还设有多个悬挂孔5，以便施工现场能把充填袋1用铁丝悬挂固定于井下巷道顶板锚网上，多个悬挂孔5中的每个悬挂孔5均为设置在悬挂孔布中心的孔，每个悬挂孔5对应一块悬挂孔布，悬挂孔布为尼龙纤维布，且位于充填袋1顶部与侧壁的连接处，每个悬挂孔5处均可以设置金属环。充填袋1内填充有位于充填袋1底部的支护层3和位于充填袋1顶部的让压层4，让压层4高度为300-500mm，让压层4的变形量为100～200mm，充填袋1的高度视实际情况而定，例如：当充填袋1的高度为4000mm时，让压层4高度为300-500mm，支护层3的高度则为充填袋1的高度减去让压层4高度，即4000mm-(300-500mm)＝3700-3500mm；让压层4包括水和让压层主材料，且水和让压层主材料的质量比为1：(1.3-1.5)其中让压层主材料包括水硬性胶凝材料和填料，水硬性胶凝材料和填料的质量比为1：(2-3),让压层主材料中的水硬性胶凝材料包括硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥，硫铝酸盐水泥和硅酸盐水泥的质量比为(2-3)：1，让压层主材料中的填料可以为骨料粗集料，即大粒径的石子；水和让压层主材料由搅拌机搅拌制备成让压层浆液，让压层浆液可以根据实际情况适量添加调凝剂，让压层浆液填充进充填袋1内，在充填袋1的顶部形成让压层4；支护层3包括水和支护层主材料，且水和支护层主材料的质量比为1：(1-1.5)，支护层主材料包括硅酸盐水泥和填料，硅酸盐水泥和填料的质量比为1：(2-3)，支护层3与让压层4可以使用相同的填料，水和支护层主材料由搅拌机搅拌制备成支护层浆液，支护层浆液可以根据实际情况适量添加增稠剂和调凝剂；支护层浆液填充进充填袋1内，在充填袋1的底部形成支护层3，支护层浆液凝固后，密度为1350g/cm3-1400g/cm3，是一种干粉状、无毒、无腐蚀性的无机材料。注浆管2的一端位于让压层4对应的充填袋1的侧壁上，注浆管2的另一端与泵连接，注浆管2长度为100-200mm，直径为50-100mm，注浆管2与充填袋1通过胶接的方式相连。充填袋1设有多圈加筋6，多圈加筋6中的每圈加筋6均通过铁丝和绑线缠绕在支护层3对应的充填袋1的外壁上，且每相邻两圈的加筋6的间距为13～15cm；加筋6可以为钢丝，钢丝规格为2.65mm直径，抗拉强度为21MPa左右，钢丝之间焊接牢固。一种对空巷的支护装置的支护方法包括：步骤一、准备工作：放置注浆泵在巷内或撤架通道；输送距离约为250～300m；步骤二、悬挂所述装置：先用井下压风将充填袋1充气成型，然后把多个悬挂孔5固定在巷道顶部的金属网上并扎紧，且使装置的底部位于设计位置，让充填袋1自然垂下。充填袋1的悬挂和固定十分重要，直接会影响到注浆时支柱的准确位置、支柱的接顶好坏性；步骤三、固定所述装置：如图2所示，用多根木条均布捆绑在充填袋1的四周，且紧贴充填袋1，用细铁丝捆绑在充填袋1上，使充填袋1保证顶底分别垂直于巷道的顶底板，而不发生偏斜，并用吊线四周检查所述装置是否垂直于底板，本实施例中，使用4～6根3～5cm宽和厚的木条紧贴充填袋1，长度为3m左右；步骤四、充注所述装置：通过泵从所述注浆管2注入浆液，将支护层3一次充注完成并凝固后，再充注让压层4，同样一次充注完成。如图3所示，在泵的输出端可以连接三通用以同时充注两个充填袋1，这样便于施工中充满充填袋1后换袋充注的安全、可靠控制，支护层3的一次充注成型到位，可以确保材料的均匀性和力学均匀性；充填袋1施工使用时的受力情况如图4所示。本专利技术涉及的一种对空巷的支护装置，支护性能好，能在大直径本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对空巷的支护装置，其特征在于，所述装置包括充填袋(1)和注浆管(2)，充填袋(1)内填充有位于充填袋(1)底部的支护层(3)和位于充填袋(1)顶部的让压层(4)，注浆管(2)的一端位于让压层(4)对应的充填袋(1)的侧壁上，另一端与泵连接，充填袋(1)设有多个悬挂孔(5)。

【技术特征摘要】
1.一种对空巷的支护装置，其特征在于，所述装置包括充填袋(1)和注浆管(2)，充填袋(1)内填充有位于充填袋(1)底部的支护层(3)和位于充填袋(1)顶部的让压层(4)，注浆管(2)的一端位于让压层(4)对应的充填袋(1)的侧壁上，另一端与泵连接，充填袋(1)设有多个悬挂孔(5)。2.根据权利要求1所述的对空巷的支护装置，其特征在于，所述充填袋(1)设有多圈加筋(6)，多圈加筋(6)中的每圈加筋(6)均通过铁丝和绑线缠绕在所述支护层(3)对应的所述充填袋(1)的外壁上，且每相邻两圈的加筋(6)的间距为13～15cm。3.根据权利要求1所述的对空巷的支护装置，其特征在于，所述充填袋(1)由尼龙纤维布围成柱袋状，尼龙纤维布上有防水涂覆层。4.根据权利要求1所述的对空巷的支护装置，其特征在于，所述充填袋(1)的顶部设有排气孔(7)。5.根据权利要求1所述的对空巷的支护装置，其特征在于，所述多个悬挂孔(5)中的每个悬挂孔(5)均为设置在悬挂孔布中心的孔，每个悬挂孔(5)对应一块悬挂孔布，悬挂孔布为尼龙纤维布，且均位于所述充填袋(1)顶部与侧壁的连接处。6.根据权利要求1所述的对空巷的支护装置，其特征在于，所述注浆管(2)长度为100-200mm，直径为50-100mm，所述注浆管(2)与所述充填袋(1)通过胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨逾，袁杰，
申请(专利权)人：辽宁工程技术大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21