基于巷道围岩裂隙结构密闭煤矿采空区的装置和方法与流程

文档序号:12650613阅读:来源:国知局

技术特征:

1.基于巷道围岩裂隙结构密闭煤矿采空区的装置,其特征在于:包括设置在进风巷当中的第一密闭墙和设置在回风巷当中的第二密闭墙,第一密闭墙和第二密闭墙的结构相同,第一密闭墙和第二密闭墙均包括由砖砌筑而成的第一墙体和第二墙体,第一墙体和第二墙体的侧部边沿和顶部边沿均与巷道围岩接触并密封连接,第一墙体邻近采空区,第二墙体远离采空区,以采空区到第二墙体的方向为由内向外的方向,第二密闭墙体中部水平插设有注入管,注入管内端伸入到第一墙体和第二墙体之间形成的空腔内,空腔内填充有黄土,第一墙体与第二墙体之间水平设置有至少两根张拉螺杆,每根张拉螺杆上均套设有两块垫板,张拉螺杆的头部通过其中一块垫板与第一墙体内表面顶压接触,张拉螺杆的外端螺纹连接有防锈防松螺帽结构,防锈防松螺帽结构通过另一块垫板与第二墙体外表面顶压接触。

2.根据权利要求1所述的基于巷道围岩裂隙结构密闭煤矿采空区的装置,其特征在于:防锈防松螺帽结构包括防护帽、垫圈和圆环形的弹性嵌件,张拉螺杆的外端部螺纹连接有两个螺母,所述的垫圈套设在张拉螺杆上,螺母内侧表面通过垫圈与弹性嵌件压接配合;

垫圈在圆周表面上开设有第一圆环槽,防护帽为内端开口的圆筒状结构,防护帽的内壁敞口处沿圆周方向设置有第一定位环和第二定位环,防护帽内壁在第一定位环和第二定位环之间形成第二圆环槽,第二定位环内端面与防护帽内端面齐平,第一圆环槽与第二圆环槽对应连通形成圆环形的安装腔,所述的弹性嵌件装配在安装腔内。

3.根据权利要求2所述的基于巷道围岩裂隙结构密闭煤矿采空区的装置,其特征在于:弹性嵌件包括四个半径均相同、圆心角均为90°的圆弧形结构的限位条,每个限位条的外圆周表面均沿圆周方向开设有两道安装槽,每个限位条的一端沿垂直方向开设有一个安装孔,第二定位环自内而外通过四个定位螺钉对应穿过一个安装孔与第一定位环螺纹连接,每个限位条的中部外侧开设有与两道安装槽均连通的且横截面呈L型的卡槽,卡槽内设有U型弹簧,U型弹簧的两根簧臂对应装配在两道安装槽内并与防护帽内壁顶压配合,U型弹簧的两根簧臂均指向相邻一个限位条穿设有定位螺钉的一端。

4.根据权利要求3所述的基于巷道围岩裂隙结构密闭煤矿采空区的装置,其特征在于:垫圈外圆周在第一圆环槽外侧的部分呈外细内粗的圆锥状结构,每个限位条沿径向方向的厚度均外厚内薄。

5.如权利要求5所述的基于巷道围岩裂隙结构密闭煤矿采空区的装置的密闭方法,其特征在于:包括以下步骤,

(1)、在进风巷和回风巷内选择合适的位置分别砌筑第一密闭墙和第二密闭墙,第一墙体距离采空区巷道内距离停采线10~20m,第一墙体和第二墙体的厚度为50~80cm,第一墙体和第二墙体之间的距离为1~2m,先构筑里侧第一墙体,垫板套到张拉螺杆上在第一墙体内预埋张拉螺杆,使第一墙体与巷道围岩严密接触,第一墙体砌筑完成后,接着砌筑第二墙体,随着第二墙体的升高,在第一墙体和第二墙体之间逐渐填充黄土直至第二墙体砌筑完成后填满,在砌筑第二墙体的同时把注入管预埋到第二墙体内,同时张拉螺杆也伸出第二墙体外;

(2)、在张拉螺杆外端套上垫板,在张拉螺杆外端拧上防锈防松螺帽结构,防锈防松螺帽结构的紧固使张紧螺杆限定第一墙体和第二墙体的距离;

(3)、用压力泵向连接注入管向第一墙体和第二墙体之间注入膨胀材料罗克休,膨胀材料罗克休的膨胀系数为10或10以上,膨胀材料罗克休最终注入压力达到1.5MPa以上,完全封堵巷道围岩裂隙之用,直到膨胀材料罗克休完全充填黄土内的裂隙以及封堵巷道围岩的裂隙后停止压力泵;

(4)、撤除压力泵,使用堵头将注入管外端封堵。

6.如权利要求5所述的密闭方法,其特征在于:步骤(2)中拧上防锈防松螺帽结构的具体过程为:先把四个U型弹簧对应安装到四个限位条的卡槽和定位槽内,再把一个限位条放置到第二圆环槽内,使用一个定位螺钉将这个限位条固定,接着依次把另三个限位条使用定位螺钉固定到第二圆环槽内,四个定位螺钉均为沉头结构,由于U型弹簧的作用,四个限位条的活动端均凸出第一定位环内壁和第二定位环内壁;然后把螺母拧到张拉螺杆上,操作者手持防护帽,套到螺母和张拉螺杆外部沿轴向方向朝向第二墙体方向用力按压,由于垫圈外圆周在第一圆环槽外侧的部分呈外细内粗的圆锥状结构,每个限位条沿径向方向的厚度均外厚内薄的结构,即四个限位条的内壁与垫圈外壁之间的圆锥状配合结构很容易将四个限位条按压到垫圈外圆周的第一圆环槽内,在U型弹簧的作用下,四个限位条内壁紧紧地顶压在第一圆环槽的圆周壁上,防护帽被牢牢地与螺栓一体固定,起到良好的防松和防潮作用。

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