無(wú)煤柱沿空留巷柔簾密封裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及沿空留巷密封裝置及其應(yīng)用方法，尤其涉及一種無(wú)煤柱沿空留巷柔簾密封裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采用傳統(tǒng)煤柱護(hù)巷的開(kāi)采方法浪費(fèi)了大量的煤炭資源，并且在煤柱上積聚了大量壓縮彈性能，容易引發(fā)沖擊地壓、煤與瓦斯突出等動(dòng)力災(zāi)害，因此，無(wú)煤柱開(kāi)采技術(shù)是煤礦開(kāi)采發(fā)展的方向。無(wú)煤柱切頂成巷技術(shù)采用爆破超前預(yù)裂直接頂，在采場(chǎng)周期來(lái)壓作用下，直接頂沉降至底形成巷幫，隔絕采空區(qū)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)煤柱開(kāi)采，改善了采場(chǎng)周?chē)鷳?yīng)力分布。無(wú)煤柱切頂成巷后，實(shí)現(xiàn)巷道與老塘(采空區(qū))的徹底隔絕是留巷成功的關(guān)鍵。為了保證巷道與采空區(qū)徹底隔絕、不串風(fēng)，傳統(tǒng)方法往往需要采用槽鋼加固巷幫，再向巷幫大量注漿的工藝，不僅浪費(fèi)了大量人力、財(cái)力，而且可能影響工作面正常接替程序。目前，切頂成巷技術(shù)主要應(yīng)用于薄煤層，由于老頂回轉(zhuǎn)沉降幅度較小，巷幫剛性墻體和底板破壞程度尚不明顯。對(duì)于厚煤層，老頂回轉(zhuǎn)下沉幅度較大，若采用現(xiàn)有剛性墻體密封技術(shù)，極易造成巷幫的變形和底板的鼓起。
[0003]由此可見(jiàn)，現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種可實(shí)現(xiàn)對(duì)巷道頂板的柔性讓壓且密封性能好的無(wú)煤柱沿空留巷柔簾密封裝置及其使用方法。
[0005]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0006]無(wú)煤柱沿空留巷柔簾密封裝置，包括支撐機(jī)構(gòu)及用于封閉順槽巷道幫壁、隔絕順槽巷道與采空區(qū)的密封機(jī)構(gòu)，密封機(jī)構(gòu)包括柔性簾布及用于將柔性簾布的上邊沿固定在順槽巷道頂板、將柔性簾布的下邊沿固定在順槽巷道底板上的定位組件，支撐機(jī)構(gòu)包括沿柔性簾布的長(zhǎng)度方向?qū)θ嵝院煵歼M(jìn)行支撐的橫向支撐組件及沿柔性簾布的高度方向?qū)θ嵝院煵歼M(jìn)行支撐的縱向支撐組件。
[0007]所述定位組件包括上夾板和下夾板，上、下夾板沿各自的長(zhǎng)度方向均開(kāi)設(shè)有夾槽，柔性簾布的上邊沿置于上夾板的夾槽內(nèi)并通過(guò)沿上夾板的長(zhǎng)度方向均布的若干個(gè)螺栓螺母緊固件實(shí)現(xiàn)緊固定位，柔性簾布的下邊沿置于下夾板的夾槽內(nèi)并通過(guò)沿下夾板的長(zhǎng)度方向均布的若干個(gè)螺栓螺母緊固件實(shí)現(xiàn)緊固定位。
[0008]所述上、下夾板分別通過(guò)錨桿連接組件與順槽巷道頂、底板的固連，錨桿連接組件包括錨桿、緊固螺母及托盤(pán)，錨桿的一端與順槽巷道的頂、底板固連、錨桿的另一端穿過(guò)與錨桿對(duì)應(yīng)的上、下夾板并通過(guò)緊固螺母緊固定位，托盤(pán)設(shè)置在緊固螺母與上、下夾板之間。
[0009]所述上夾板和下夾板均為柔性?shī)A板，上、下夾板均由橡膠阻燃材料制成。
[0010]所述縱向支撐組件與橫向支撐組件位于柔性簾布的同一側(cè)，所述縱向支撐組件包括導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿包括彼此相連的固定桿和活動(dòng)桿，固定桿位于活動(dòng)桿的下方，活動(dòng)桿能夠沿柔性簾布的高度方向升降，固定桿的外徑大于活動(dòng)桿的外徑，固定桿的底端與下夾板相連，活動(dòng)桿的頂端與上夾板相連；所述橫向支撐組件包括若干根橫向支撐桿，若干根橫向支撐桿在柔性簾布的高度方向上等距離分布；所述柔性簾布與各橫向支撐桿的相對(duì)位置處沿柔性簾布的長(zhǎng)度方向設(shè)置有若干個(gè)橫向支撐桿定位部，各橫向支撐桿定位部均包括兩根綁扎布條，兩根綁扎布條的一端分別與柔性簾布固連、另一端相互配合形成對(duì)橫向支撐桿的綁扎定位。
[0011]所述固定桿和活動(dòng)桿沿各自的高度方向分別通過(guò)若干個(gè)卡扣組件與對(duì)應(yīng)高度處的橫向支撐桿相連，各卡扣組件均包括第一卡箍和第二卡箍，第一卡箍套置在固定桿和活動(dòng)桿上，第二卡箍套置在橫向支撐桿上，第一卡箍通過(guò)連接桿與第二卡箍相連，第一卡箍的軸線(xiàn)與第二卡箍的軸線(xiàn)相互垂直，第—^箍與第二卡箍的結(jié)構(gòu)相同但內(nèi)徑不同，第—^箍的內(nèi)徑大于第二卡箍的內(nèi)徑，第一卡箍的內(nèi)徑大于活動(dòng)桿的外徑，連接時(shí)，第一卡箍緊固住固定桿，第二卡箍緊固住橫向支撐桿，同時(shí)第一卡箍松套住活動(dòng)桿，使柔性簾布能夠隨活動(dòng)桿的升降而升降；所述固定桿為單體液壓缸，單體液壓缸內(nèi)的活塞桿構(gòu)成上述活動(dòng)桿。
[0012]所述第一卡箍和第二卡箍均包括第一半弧段和第二半弧段，第一半弧段的一端與第二半弧段的一端為轉(zhuǎn)動(dòng)連接、第一半弧段的另一端與第二半弧段的另一端為固定連接；第一半弧段的一端設(shè)置有定位凸塊，且定位凸塊上開(kāi)設(shè)有第一轉(zhuǎn)孔，第二半弧段的一端開(kāi)設(shè)有能夠容納定位凸塊的凹槽，且第二半弧段設(shè)置凹槽的這一端的上部和下部分別開(kāi)設(shè)有與第一轉(zhuǎn)孔位置相對(duì)的第二轉(zhuǎn)孔，第一半弧段設(shè)置定位凸塊的一端與第二半弧段設(shè)置凹槽的一端通過(guò)穿過(guò)第一轉(zhuǎn)孔、第二轉(zhuǎn)孔的轉(zhuǎn)軸實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)連接；第一、第二半弧段的另一端均設(shè)置有定位凸板，第一半弧段的定位凸板與第二半弧段的定位凸板通過(guò)螺栓螺母緊固件實(shí)現(xiàn)緊固定位。
[0013]所述密封機(jī)構(gòu)沿順槽巷道長(zhǎng)度方向靠近采空區(qū)一側(cè)多組連接布置，相對(duì)應(yīng)的，支撐機(jī)構(gòu)設(shè)置有多組，各密封機(jī)構(gòu)的柔性簾布沿順槽巷道長(zhǎng)度方向并排布置，各密封機(jī)構(gòu)的柔性簾布之間通過(guò)萬(wàn)能粘貼扣連接，各萬(wàn)能粘貼扣分別設(shè)置在柔性簾布的左端和右端，各支撐機(jī)構(gòu)的橫向支撐桿之間通過(guò)連接螺栓、連接螺母配合連接，橫向支撐桿的一端開(kāi)設(shè)有螺紋孔、另一端設(shè)置有外螺紋，連接螺母一半旋入橫向支撐桿的外螺紋處，連接螺栓的一端旋入橫向支撐桿的螺紋孔內(nèi)，連接螺栓的另一端旋入連接螺母的另一半內(nèi)。
[0014]本發(fā)明還公開(kāi)了一種如上所述的無(wú)煤柱沿空留巷柔簾密封裝置的使用方法，該方法包括如下步驟:
[0015]步驟一，開(kāi)掘首采工作面的兩條順槽及開(kāi)切眼，形成首采工作面；工作面開(kāi)采前，在順槽巷道的頂板和底板處安裝錨桿，同時(shí)將上、下夾板平行于順槽底部距采煤工作面的煤壁10?15cm處固定于錨桿上，托盤(pán)通過(guò)緊固螺母將上、下夾板分別結(jié)貼到順槽巷道的頂板和底板上；
[0016]步驟二，工作面開(kāi)采前，超前定向爆破直接頂；沿下順槽巷道貼近采煤工作面一側(cè)打爆破鉆孔，并安裝炸藥，進(jìn)行直接頂爆破預(yù)裂切縫；
[0017]步驟三，安裝柔性簾布，通過(guò)螺栓螺母緊固件將柔性簾布緊貼固定至上、下夾板的夾槽內(nèi)；
[0018]步驟四，安裝支撐機(jī)構(gòu)，將橫向支撐桿穿過(guò)柔性簾布上沿平行于順槽巷道長(zhǎng)度方向布置的綁扎布條進(jìn)行綁扎固定，所有的橫向支撐桿自下而上依次安裝，然后將固定桿安裝在下夾板的中間位置，單體液壓缸內(nèi)注入乳化液，使活動(dòng)桿的頂端安裝在上夾板的中間位置，之后通過(guò)第一卡箍和第二卡箍連接橫向支撐桿與固定桿、活動(dòng)桿；
[0019]步驟五，沿上夾板的上端面和下夾板的底端面進(jìn)行噴漿處理，使上、下夾板分別緊貼順槽巷道的頂、底板，保證其密封效果；
[0020]步驟六，依據(jù)步驟一至步驟五依次安裝下一組密封機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)，相鄰兩組密封機(jī)構(gòu)的柔性簾布之間通過(guò)萬(wàn)能粘貼扣連接，相鄰兩組支撐機(jī)構(gòu)的橫向支撐桿之間通過(guò)連接螺栓和連接螺母配合連接；
[0021]步驟七，待下一工作面推過(guò)后，撤出上一工作面中用到的密封機(jī)構(gòu)和支撐機(jī)構(gòu)，供下條順槽巷道使用。
[0022]所述固定桿和活動(dòng)桿的初撐力大小小于支護(hù)阻力。
[0023]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0024]1、本發(fā)明中的柔性簾布與上、下夾板均采用了不透風(fēng)的材料，各部件之間嚴(yán)格密封連接，保證了巷道與采空區(qū)不串風(fēng)。
[0025]2、本發(fā)明中的柔性簾布、固定桿與活動(dòng)桿的剛度都非常小，實(shí)現(xiàn)了對(duì)巷道頂板的柔性讓壓，克服了剛性墻體帶來(lái)的巷幫破壞、底板鼓起的弊端，解決了厚煤層切頂留巷的巷幫密封問(wèn)題。
[0026]3、本發(fā)明中的柔性簾布及組成支撐機(jī)構(gòu)的各部件均可全部回收利用，大大節(jié)省了密封成本。
[0027]4、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，輕便，便于安裝，密封性能好，保證了巷道與采空區(qū)徹底隔絕、不串風(fēng)，且本發(fā)明的安裝施工工藝簡(jiǎn)單，不影響巷道的正常接替。
【附圖說(shuō)明】
[0028]圖1為本發(fā)明中的無(wú)煤柱沿空留巷柔簾密封裝置在巷道內(nèi)的布置圖。
[0029]圖2為本發(fā)明中的無(wú)煤柱沿空留巷柔簾密封裝置的立體圖。
[0030]圖3為圖2的側(cè)視圖。
[0031]圖4為圖3的局部放大圖。
[0032]圖5示出了本發(fā)明中橫向支撐桿與活動(dòng)桿的連接方式圖。
[0033]圖6為本發(fā)明中卡扣組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖7示出了本發(fā)明中相鄰兩柔性簾布與相鄰兩橫向支撐桿的連接方式圖。
[0035]圖8為相連兩橫向支撐桿的連接方式示意圖。
[0036]圖9為相連兩柔性簾布的連接方式示意圖。
[0037]其中，<