一种针对采空区的巷道支护装置和方法与流程

本发明涉及煤矿开采和支护技术领域，特别涉及一种巷道支护装置和方法。

背景技术

巷道掘进过程中经常遇到采空区和冒顶区，巷道支护是采取安全防护的一种必要措施。目前的巷道支护一般采用锚杆支护，锚杆支护是针对巷道顶部和侧部形成一个有效的一体支护；但是锚杆支护安装非常耗费时间，且支护支架的稳定性容易受到巷道侧部和顶部应力集中的影响，安全防护的可靠性还需更加稳定的巷道支护。目前采空区常用的一种支护装置是在其支护两侧用料石墙堆砌，两边的料石墙设置有支撑顶部，工作量大，耗费时间，功效低；常用的另一种支护装置是利用u型棚架直接支护，但是不具有密封功能，无法隔绝有毒有害气体。

技术实现要素：

为了解决现有技术中采空区巷道支护中耗费时间、稳定性易受影响、密封功能、以及安全性的问题，本发明提出一种针对采空区的巷道支护装置和方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种巷道支护装置，包括：至少两个第一梯形棚架、板体、钢筋网、拉杆和至少两个第二梯形棚架，任两个相邻的第一梯形棚架沿着掘进方向均匀的间隔设置在巷道底部；所述板体铺设在任两个相邻的第一梯形棚架的内侧并将其外侧全部遮护；所述钢筋网铺设在该板体的内侧并将其全部遮盖；一个第二梯形棚架设置在对应的一个第一梯形棚架的内侧的巷道底部，板体和钢筋网夹紧在每一对第二梯形棚架和第一梯形棚架之间；相邻的两个第二梯形棚架之间、相邻的两个第一梯形棚架之间均设置有若干个拉杆；将所有的第一梯形棚架、板体、钢筋网、拉杆和第二梯形棚架喷浆，包裹形成一个整体，整体厚度至少达到200mm。

优选的是，第一梯形棚架的顶部和巷道顶部之间填充木垛。

优选的是，所述第一梯形棚架和第二梯形棚架的结构相同，所述第一梯形棚架包括侧部的一对侧u形棚梁和顶部的顶u形棚梁，一对侧u形棚梁的顶端形成止口，顶u形棚梁焊接在一对侧u形棚梁的止口处。

优选的是，所述拉杆包括杆体和连接架，连接架设置为底部开口的梯形结构，连接架的两个底部外扩，连接架的两外侧部均设置有固定件，相邻的两个连接架之间通过固定件连接一个杆体。

优选的是，还包括：三角形楔块，三角形楔块设置在钢筋网和第二梯形棚架之间，以使板体和钢筋网夹紧在每一对第二梯形棚架和第一梯形棚架之间。

优选的是，所述第一梯形棚架还包括一对可调节高度的棚腿，一对棚腿设置在一对侧u形棚梁的底端，用以埋在该巷道底部。

一种用于实现上述巷道支护装置的方法，包括：在巷道内部沿着其掘进方向均匀的间隔设置第一梯形棚架并将其固定在巷道底部；任意相邻的两个第一梯形棚架之间利用若干个拉杆撑住定位，将草垛填充在第一梯形棚架和巷道顶部之间；在每一个第一梯形棚架的内侧设置一个第二梯形棚架，第二梯形棚架固定在巷道底部；在相邻的两个第一梯形棚架之间的内侧固定设置有板体，板体将两个第一梯形棚架内外完全隔离，在板体的内侧铺设钢筋网，第二梯形棚架和第一梯形棚架将钢筋网和板体夹紧；将所有的第一梯形棚架、板体、钢筋网、拉杆和第二梯形棚架喷浆，包裹形成一个整体，整体厚度至少达到200mm。

优选的是，所述第一梯形棚架和第二梯形棚架的结构相同，所述第一梯形棚架包括侧部的一对侧u形棚梁、顶部的顶u形棚梁和一对可调节高度的棚腿，一对侧u形棚梁的顶端形成止口，顶u形棚梁焊接在一对侧u形棚梁的止口处；一对棚腿设置在一对侧u形棚梁的底端；

在巷道底部的固定第一梯形棚架和第二梯形棚架的位置处挖300-500mm深的柱窝，在柱窝的底端垫设垫柱帽，将一个棚腿埋在对应的柱窝内固定。

优选的是，所述第二梯形棚架和第一梯形棚架将钢筋网和板体利用三角形楔块夹紧。

优选的是，所述拉杆包括杆体和连接架，连接架设置为底部开口的梯形结构，连接架的两个底部外扩，梯形架的两外侧部均设置有固定件，相邻的两个连接架之间通过固定件连接一个杆体。

本发明的有益效果为：本发明提出一种针对采空区的巷道支护装置，在相邻的第一梯形棚架之间通过板体将第一梯形棚架形成的支护内外侧完全隔开，在巷道内部形成一个独立的支护棚架；再将钢筋网铺设在板体内侧，利用第二梯形棚架将钢筋网和板体夹紧，最后通过喷浆将所有的第一梯形棚架、板体、钢筋网、拉杆和第二梯形棚架喷浆，包裹形成一个整体，整体厚度至少达到200mm。沿着掘进的巷道持续推进该巷道支护装置，整个巷道支护装置为一体，在经过采空区域，能够快速的通过采空区，既可防止采空区内有毒、有害气体涌入掘进巷道内，又可防止掘进巷道内新鲜风流流入采空区，减少漏风率；而且加强安全性，极大的增加巷道支护的稳定性，提高支护装置的安装效率，进而提高整个掘进过程的工作安全性和工作效率。

本发明还提出一种巷道支护方法，提高在经过采空区时支护装置的安装效率，极大的提高支护装置的安全性，增加工作人员的安全保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种巷道支护装置的结构示意图；

图2为图1所示巷道支护装置的平剖断面图。

图中：

1、第一梯形棚架；2、板体；3、钢筋网；4、第二梯形棚架；5、巷道底部；6、木垛；7、拉杆；8、楔块；71、连接杆；72、梯形架；73、固定件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示的一种针对采空区的巷道支护装置，包括：至少两个第一梯形棚架1、板体2、钢筋网3、至少两个第二梯形棚架4和拉杆7，任两个相邻的第一梯形棚架1沿着掘进方向均匀的间隔设置在巷道底部5；板体2铺设在任两个相邻的第一梯形棚架1的内侧并将这两个相邻的第一梯形棚架1的外侧全部遮护；钢筋网3铺设在板体2的内侧，并将板体2全部遮盖；一个第二梯形棚架4设置在对应的一个第一梯形棚架1的内侧，并固定在巷道底部5，且将板体2和钢筋网3夹紧在每一对第二梯形棚架和第一梯形棚架之间；相邻的两个第二梯形棚架之间、相邻的两个第一梯形棚架之间均设置有若干个拉杆；将所有的第一梯形棚架、板体、钢筋网、拉杆和第二梯形棚架喷浆，包裹形成一个整体，整体厚度至少达到200mm。

为了简化第一梯形棚架和第二梯形棚架的结构而且提高其稳定性，第一梯形棚架和第二梯形棚架的结构相同，所述第一梯形棚架包括侧部的一对侧u形棚梁、顶部的顶u形棚梁和，一对可调节高度的棚腿，一对侧u形棚梁的顶端形成止口，顶u形棚梁焊接在一对侧u形棚梁的止口处；一对棚腿设置在一对侧u形棚梁的底端，用以埋在该巷道底部。

如图2所示，拉杆7包括杆体71和连接架72，连接架72设置为底部开口的梯形结构，连接架72的两个底部外扩，连接架的两外侧部均设置有固定件73，相邻的两个连接架之间通过固定件连接一个杆体。

在钢筋网和第二梯形棚架之间设置三角形楔块8，以使板体和钢筋网夹紧在每一对第二梯形棚架和第一梯形棚架之间。

一种用于实现巷道支护装置的方法，包括：在巷道内部沿着其掘进方向均匀的间隔设置第一梯形棚架并将其固定在巷道底部；任意相邻的两个第一梯形棚架之间利用若干个拉杆撑住定位，将草垛填充在第一梯形棚架和巷道顶部之间；在每一个第一梯形棚架的内侧设置一个第二梯形棚架，第二梯形棚架固定在巷道底部；在相邻的两个第一梯形棚架之间的内侧固定设置有板体，板体将两个第一梯形棚架内外完全隔离，在板体的内侧铺设钢筋网，第二梯形棚架和第一梯形棚架将钢筋网和板体夹紧；将所有的第一梯形棚架、板体、钢筋网、拉杆和第二梯形棚架喷浆，包裹形成一个整体，整体厚度至少达到200mm。

为了简化巷道支护方法中的第一梯形棚架和第二梯形棚架的结构而且提高其稳定性，第一梯形棚架和第二梯形棚架的结构相同。第一梯形棚架和第二梯形棚架的结构相同，所述第一梯形棚架包括侧部的一对侧u形棚梁、顶部的顶u形棚梁和一对可调节高度的棚腿，一对侧u形棚梁的顶端形成止口，顶u形棚梁焊接在一对侧u形棚梁的止口处；一对棚腿设置在一对侧u形棚梁的底端；在巷道底部的固定第一梯形棚架和第二梯形棚架的位置处挖300-500mm深的柱窝，在柱窝的底端垫设垫柱帽，将一个棚腿埋在对应的柱窝内固定，提高固定的稳定性。

第二梯形棚架和第一梯形棚架将钢筋网和板体利用三角形楔块夹紧，也可以利用其他连接结构固定。拉杆包括杆体和连接架，连接架设置为底部开口的梯形结构，连接架的两个底部外扩，梯形架的两外侧部均设置有固定件，相邻的两个连接架之间通过固定件连接一个杆体。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。