泵充砼柱带压接顶装置及施工方法与流程

本发明涉及采矿安全装置，尤其涉及一种泵充砼柱带压接顶装置及施工方法。

背景技术：

1、受煤矿井下无序开采、深巷开挖等因素影响，后续工作面在推进过程中难免会通过废弃或年久失修的巷道，称为工作面过空巷。当工作面回采至空巷位置时，空巷周围出现不同程度的应力集中区、降低区和煤岩破碎区，易出现片帮、冒顶、压架等问题，严重制约着煤矿安全生产。

2、泵充砼柱是近几年来新研发的空巷治理技术，该方法是将柔模袋套入波纹管，把充填材料远程泵送至柔模袋中，材料快速固结即可形成泵充砼柱，并起到支撑顶板作用。泵充砼柱是在井下巷道合适的位置现场制作，机械化程度高，工作面回采时采煤机可以割碎，经由刮板输送机和胶带输送机运出，可实现工作面安全高效快速通过空巷。

3、在现有的实际作业过程中，为了保证泵充砼柱在巷道中能够直立，通常波纹管的长度需比巷道高度少200～300mm，由此，在填充材料的过程中，靠近顶板位置的柔模袋会受压发生扩展，形成鼓包的“蘑菇头”状，导致泵充砼柱难以快速带压接顶，从而影响施工的质量和进度。

技术实现思路

1、本发明提供一种泵充砼柱带压接顶装置及施工方法，用以解决或改善现有泵充砼柱在施工过程中存在难以实现快速带压接顶的问题。

2、本发明提供一种泵充砼柱带压接顶装置，包括：柱顶模架，所述柱顶模架呈筒状，所述柱顶模架沿所述柱顶模架的轴线方向具有相背离的第一端与第二端，所述第一端用于与空巷中的顶板连接，所述第二端用于与波纹管的一端连接；所述第二端与所述波纹管连通，所述柱顶模架与所述波纹管内用于套设柔模袋，所述柔模袋由所述第一端延伸至所述波纹管的另一端。

3、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述柱顶模架包括第一架体与第二架体，所述第一架体与所述第二架体相对于所述柱顶模架的轴线呈对称布置，所述第一架体与所述第二架体可拆卸式连接。

4、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述第一架体上设有第一肋板，所述第二架体上设有与所述第一肋板相对应的第二肋板，所述第一肋板与所述第二肋板通过紧固件连接。

5、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述第一肋板上设有多个第一安装孔，所述第二肋板上设有多个第二安装孔，多个所述第一安装孔与多个所述第二安装孔一一对应设置，所述第一安装孔与对应的所述第二安装孔通过紧固件连接。

6、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述第一肋板设有两个，两个所述第一肋板分设于所述第一架体的两端，两个所述第一肋板相对于所述柱顶模架的轴线呈对称布置；所述第二肋板设有两个，两个所述第二肋板分设于所述第二架体的两端，两个所述第二肋板相对于所述柱顶模架的轴线呈对称布置。

7、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述第一架体与所述第二架体沿垂直于所述柱顶模架的轴线方向的截面形状呈半圆状。

8、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述第一端的边缘与所述第二端的边缘均设置有沿边，位于所述第一端的沿边与所述顶板连接，位于所述第二端的沿边与所述波纹管的一端连接。

9、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述沿边在垂直于所述柱顶模架的轴线方向的投影形状呈圆环状。

10、根据本发明提供的一种泵充砼柱带压接顶装置，所述柱顶模架的侧壁上设有填充口，所述填充口用于供填充材料填充至所述柔模袋内。

11、本发明还提供一种应用如上所述的泵充砼柱带压接顶装置的施工方法，包括：

12、在柱顶模架与波纹管内套入柔模袋；

13、将所述柱顶模架的第一端与空巷的顶板接触连接，将所述柱顶模架的第二端与所述波纹管的一端接触连接，将所述波纹管的另一端与所述空巷的底板接触连接；

14、向所述柔模袋内泵送填充材料。

15、本发明提供的泵充砼柱带压接顶装置及施工方法，通过补偿波纹管的长度，并对其内部的柔模袋进行约束，避免柔模袋出现受压向外扩展的现象，以使得泵充砼柱能够实现快速可靠地带压接顶；在实际施工过程中，在柱顶模架与波纹管的内部套设一个柔模袋，将柱顶模架的第二端与波纹管的一端相接触，波纹管在人工或立柱台车的抓握下保持竖直状态，以使得波纹管的另一端与底板接触连接，柱顶模架的第一端与顶板接触连接，即柱顶模架的高度与波纹管的长度之和与空巷的高度相等，向柔模袋内泵送填充材料，波纹管与柱顶模架的侧壁共同对柔模袋形成约束，避免柔模袋向外扩展，从而可使得泵充砼柱实现快速可靠地带压接顶，保证了施工的质量和效率。

技术特征：

1.一种泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

5.根据权利要求3所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

6.根据权利要求2所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

7.根据权利要求1所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

9.根据权利要求1所述的泵充砼柱带压接顶装置，其特征在于，

10.一种应用如权利要求1至9任一项所述的泵充砼柱带压接顶装置的施工方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明涉及采矿安全装置技术领域，提供一种泵充砼柱带压接顶装置及施工方法，所述泵充砼柱带压接顶装置包括：柱顶模架；柱顶模架呈筒状，柱顶模架沿柱顶模架的轴线方向具有相背离的第一端与第二端，柱顶模架的第一端用于与空巷中的顶板连接，第二端用于与波纹管的一端连接，波纹管的另一端用于与空巷中的底板连接；柱顶模架的第二端与波纹管连通，柱顶模架与波纹管内用于套设柔模袋，柔模袋由柱顶模架的第一端延伸至波纹管的另一端；本发明通过对柔模袋进行约束，以使得泵充砼柱能够实现快速可靠地带压接顶。

技术研发人员：孙志勇,王洋,马冰,刘勇,蒋威,伊钟玉,颜丙双,丁科
受保护的技术使用者：天地（榆林）开采工程技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15