一种填充展开式巷道支护装置及施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种填充展开式巷道支护装置及施工方法，包括支护层、支撑带，所述支撑带设置为条型囊状结构，所述支护层设置为可硬化或固化的柔性片状层，所述支护层固定设置在所述支撑带的外端面上，所述支撑带上设置有注入口，通过所述注入口向所述支撑带内注入填充物；本发明专利技术在所述支撑水带未填充填充物以及所述支护层在未硬化或固化前，所述支护层和所述支撑水带可进行折叠收纳，节省空间，方便井下狭小空间运输安装。狭小空间运输安装。狭小空间运输安装。

【技术实现步骤摘要】
一种填充展开式巷道支护装置及施工方法


[0001]本专利技术涉及巷道支护
，具体涉及一种填充展开式巷道支护装置及施工方法。

技术介绍

[0002]我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。
[0003]在煤矿巷道中常采用锚杆、钢拱架等支护材料及工艺对巷道进行支护，对巷道进行支护的基本目的在于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落。
[0004]在采用现有支护材料进行支护时，锚杆、钢拱架搬运困难，安装、组装工序多，严重影响施工效率。煤矿巷道以往多采用钻爆法或悬臂式掘进机掘进，掘进速度较慢，采用传统锚杆、钢拱架支护材料及结构可勉强满足巷道支护的需要。随着近年来TBM等自动化、智能化掘进设备及技术引入煤矿巷道掘进工程中，巷道掘进速度大幅提高，造成传统支护材料和工艺支护施工速度远慢于巷道掘进速度，难以满足煤矿巷道快速掘进的需要。
[0005]此外，钢拱架等传统支护结构为刚性结构，安装后难以与巷道围岩紧密贴合。为防止无效支护，在钢拱架或管片等支护结构安装完毕后，需要在支护材料和巷道围岩之间充填豆砾石或打入木楔，以使支护结构能够紧密支撑围岩。这就使施工工艺更为复杂，施工效率更加低下。
[0006]鉴于上述缺陷，本专利技术创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本专利技术。

技术实现思路

[0007]为解决上述技术缺陷，本专利技术采用的技术方案在于，提供一种填充展开式巷道支护装置，包括支护层、支撑水带，所述支撑水带设置为条型囊状结构，所述支护层设置为可硬化的柔性片状层，所述支护层固定设置在所述支撑水带的外端面上，所述支撑水带上设置有注水口，通过所述注水口向所述支撑水带内注入填充物。
[0008]较佳的，所述支护层包括柔性外壳和支护内芯，所述支护内芯设置在所述柔性外壳内，所述柔性外壳和所述支撑水带固定连接。
[0009]较佳的，所述支撑水带的形状和尺寸根据所述巷道开挖断面的形状和尺寸对应设置。
[0010]较佳的，所述支撑水带设置为闭合环形或者直线片状结构。
[0011]较佳的，所述支护内芯采用可硬化或固化材料填充至所述柔性外壳内形成。
[0012]较佳的，所述支护内芯采用速凝水泥与纤维混合制备。
[0013]较佳的，所述支护内芯采用热固化材料或光固化材料或化学固化材料。
[0014]较佳的，一种所述巷道支护装置的施工方法为：
[0015]S1，将所述填充展开式巷道支护装置摆放至对应的支护位置，所述填充展开式巷
道支护装置处于折叠状态；
[0016]S2，通过所述注水口向所述支撑水带内注水，使所述支撑水带膨胀展开，带动所述支护层展开形成柔性支撑结构并紧贴巷道围岩表面；
[0017]S3，保持所述支撑水带的水压，将所述支护层在紧贴巷道围岩岩面的状态下，通过向所述支护层洒水或注入硬化剂，使所述支护层硬化或固化，形成紧贴巷道围岩岩面的硬性支撑结构，以对巷道围岩起到支护作用；
[0018]S4，待所述支护层硬化或固化，强度达到规定值后，释放所述支撑水带的水压，完成支护工作。
[0019]较佳的，所述巷道支护装置依次密集排列设置。
[0020]较佳的，所述巷道支护装置单独或间隔排列设置。
[0021]较佳的，所述巷道支护装置可单独完成支护工作。
[0022]较佳的，所述巷道支护装置也可与锚杆、注浆等其他支护材料、工艺共同使用，形成联合支护结构。
[0023]与现有技术比较本专利技术的有益效果在于：1，所述巷道支护装置安装简便迅速，使用灵活，即可做成环形，也可根据巷道断面形状和工程现场条件加工成其他形状；2，所述巷道支护装置收纳，节省空间，方便井下狭小空间运输；3，所述巷道支护装置材料成本低，加工制造方便，施工无污染；4，所述巷道支护装置硬化或固化前为柔性结构，相比传统刚性支护结构，所述巷道支护装置展开后可紧贴围岩岩面，支护效果更好；5，传统喷射混凝土支护材料受喷浆机性能限制，只能形成低强度(C20以下)混凝土喷层，相比之下，所述巷道支护装置，只需更换不同强度的支护内芯硬化或固化材料，即可调整所述巷道支护装置的支护强度；6，传统支护结构或材料安装完成前，没有支护强度，所述巷道支护装置在支护层硬化或固化前，仍可通过支撑水带提供一定的支护强度，防止巷道顶板落石伤人；7，支撑水带充水可用水管连接注水口与水泵，充水时操作人员可远离支护区域，进一步消除了落石伤人的隐患。
附图说明
[0024]图1为所述填充展开式巷道支护装置的立体结构示意图；
[0025]图2为所述填充展开式巷道支护装置的分解结构示意图；
[0026]图3为所述填充展开式巷道支护装置的剖面结构示意图。
[0027]图中数字表示：
[0028]1‑
支护层；2
‑
支撑水带；3
‑
注水口；4
‑
柔性外壳；5
‑
支护内芯。
具体实施方式
[0029]以下结合附图，对本专利技术上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0030]如图1、图2所示，图1为所述填充展开式巷道支护装置的立体结构示意图；图2为所述填充展开式巷道支护装置的分解结构示意图；图3为所述填充展开式巷道支护装置的剖面结构示意图。
[0031]本专利技术所述填充展开式巷道支护装置包括支护层1、支撑水带2，所述支撑水带2设置为扁平的条型囊状结构，所述支护层1设置为可硬化的柔性片状层，所述支护层1固定设
置在所述支撑水带2的外端面上，所述支撑水带2上设置有注水口3，通过所述注水口3可向所述支撑水带2内注入填充物，从而形成具有一定形状的柔性支撑结构，所述支护层1可硬化从而在所述支撑水带2上形成具有固定形状的硬性支撑结构。
[0032]具体的，所述支护层1包括柔性外壳4和支护内芯5，所述支护内芯5设置在所述柔性外壳4内，所述柔性外壳4和所述支撑水带2固定连接。
[0033]较佳的，所述支撑水带2可设置为闭合环形或者直线片状结构，在采用闭合环形结构时，可360
°
全方位覆盖巷道断面；在采用直线片状结构时，也可根据现场工程地质情况将所述支撑水带2的两端固定在合适位置，将所述支撑水带2覆盖在巷道断面的重点支护区域(如只覆盖顶板和两侧帮部，留出巷道底板)。具体的，所述支撑水带2形状和尺寸需根据所述巷道开挖断面的形状和尺寸对应设置。
[0034]优先地，所述填充物设置为水通过注水的方式使所述支撑水带2膨胀展开，实际使用中也可根据现场工程地质情况注入其他液体(如寒冷地区注入防冻液)或气体等。
[0035]所述支护内芯5采用可硬化或固化材料填充至所述柔性外壳4内形成，通过实现对所述支护内芯5的硬化或固化，从而在所述支护层1位置处形成具有固定形状的硬性支撑结构。
[0036]具体的，所述支护内芯本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种填充展开式巷道支护装置，其特征在于，包括支护层、支撑带，所述支撑带设置为条型囊状结构，所述支护层设置为可硬化或固化的柔性片状层，所述支护层固定设置在所述支撑带的外端面上，所述支撑带上设置有注入口，通过所述注入口向所述支撑带内注入填充物。2.如权利要求1所述的填充展开式巷道支护装置，其特征在于，所述支护层包括柔性外壳和支护内芯，所述支护内芯设置在所述柔性外壳内，所述柔性外壳和所述支撑带固定连接。3.如权利要求1所述的填充展开式巷道支护装置，其特征在于，所述支撑带的形状和尺寸根据所述巷道开挖断面的形状和尺寸对应设置。4.如权利要求3所述的填充展开式巷道支护装置，其特征在于，所述支撑带设置为闭合环形或者直线片状结构。5.如权利要求2所述的填充展开式巷道支护装置，其特征在于，所述支护内芯采用可硬化或固化材料填充至所述柔性外壳内形成。6.如权利要求5所述的填充展开式巷道支护装置，其特征在于，所述支护内芯采用水泥与纤维混合制备。7.如权利要求5所述的填充展开...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐彬，程桦，姚直书，荣传新，薛维培，陈旭之，孙长红，赵能，程松，刘小虎，王彬，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：