沿空留巷快速支撑墙体模具、墙体及施工方法与流程

本发明涉及煤矿井下施工的，尤其涉及一种沿空留巷快速支撑墙体模具、墙体及施工方法。

背景技术：

1、沿空留巷是一种可提高煤炭回采率、无煤柱绿色开采的主要方式，可以有效的减少煤炭损失，并可以供下区段工作面回采利用，具有降低巷道掘进率、实现y型通风、解决隅角瓦斯积聚等诸多优点。

2、现有沿空留巷技术主要分两大类，其一是在采空区一侧浇筑混凝土墙体，其二是在采空区一侧浇筑混凝土墩柱。二者均是代替传统的保留煤柱，保留了该工作面的运输巷道，并供下区段工作面回采利用。

3、但现有沿空留巷墙体的充填量较大，充填成本较高，留巷速度慢，难以满足现有高产高效工作面推进速度的要求；沿空留巷墩柱的墩柱间难以满足密封要求；此外，二者后期通常需要频繁补漏，维护工作量高。

技术实现思路

1、本发明提供一种沿空留巷快速支撑墙体模具、墙体及施工方法，用以减小现有技术中沿空留巷墙体充填量较大，充填成本较高，留巷速度慢，沿空留巷墩柱难以满足密封要求的问题，具有充填量较少，充填成本较低，留巷速度较快，墙体间密封性较好，后期少维护甚至免维护的优点。

2、本发明提供一种沿空留巷快速支撑墙体模具，包括：

3、模具本体，所述模具本体内设置有成型腔；

4、凸出部，所述凸出部位于所述模具上，且所述凸出部从所述模具本体的内表面朝向所述成型腔外部凸出，将所述成型腔分为截面积较大的第一腔体，以及位于所述第一腔体侧部的且截面积较小的第二腔体；

5、注浆口，设置于所述模具本体上并与所述成型腔连通。

6、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，还包括设置于所述成型腔内的骨架；所述骨架由筋材编织而成，所述筋材的端部穿过并露出所述模具本体的侧面，形成连接端。

7、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，所述模具本体其中一个侧面设置有凸榫，另一个侧面设置有与所述凸榫相适配的嵌槽。

8、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，所述模具本体上位于所述成型腔的外侧设置有用于灌注密封材料的密封腔。

9、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，还包括封接于所述模具本体顶端的柔性模袋。

10、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，所述模具本体包括相对设置的一对挡板，以及相对设置的一对侧板，所述成型腔由所述挡板与所述侧板围合成；

11、所述凸出部设置于两个所述挡板的至少一者上。

12、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，两个所述挡板的至少一者为中空夹层结构，从而在所述成型腔的外侧形成所述密封腔。

13、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，两个所述挡板通过多个连接件连接为一个整体；所述连接件包括：

14、连接杆，依次穿过两个所述挡板；

15、一对限位部，间隔设置于所述连接杆上且分别与两个所述挡板抵接，而将两个所述挡板限制于两个所述限位部之间。

16、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，至少一个所述限位部与所述连接杆螺纹连接。

17、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，所述柔性模袋与两个所述挡板通过铆接密封连接。

18、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，所述柔性模袋的底部设置有底部开口的连接部，当所述柔性模袋连接于所述模具本体上后，所述连接部位于所述成型腔中。

19、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，部分所述连接件的连接杆穿设于所述连接部，而将所述柔性模袋固定连接于所述模具本体上。

20、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，其中一个所述侧板的两侧分别与两个所述挡板的侧面通过孔销固定连接。

21、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具，两个所述挡板之间设置有插槽，另一个所述侧板插接于所述插槽中。

22、本发明还提供一种沿空留巷快速支撑墙体，包括：

23、模具本体，所述模具本体内设置有成型腔；

24、凸出部，所述凸出部位于所述模具上，且所述凸出部从所述模具本体的内表面朝向所述成型腔外部凸出，将所述成型腔分为截面积较大的第一腔体，以及位于所述第一腔体侧部的且截面积较小的第二腔体；

25、支撑体，成型于所述成型腔；

26、所述支撑体包括成型于所述第一腔体的支撑部，以及成型于所述第二腔体的密封部。

27、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体，所述支撑体内设置有骨架；所述骨架由筋材编织而成，所述筋材的端部露出所述支撑体的侧面。

28、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体，所述支撑体外设置有密封层。

29、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体，所述支撑体的一个侧面设置有凸榫部，另一个侧面设置有与所述凸榫部适配的凹槽部。

30、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体，所述支撑体的顶部设置有柔性模袋。

31、根据本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体，所述模具本体相对两面通过连接件相连；所述连接件包括：

32、连接杆，依次穿过所述模具本体和所述支撑体；

33、一对限位部，分别与所述模具本体相对的两面抵接。

34、本发明还提供一种沿空留巷快速支撑墙体的施工方法，包括以下步骤：

35、s1：布置液压单元支架、挡矸支架；

36、s2：对施工位置进行找平处理；

37、s3：组装模具；

38、s4：向模具本体内泵送混凝土，直至柔性模袋完全接顶并产生一定压力；

39、s5：向密封腔内泵送密封材料；

40、s6：前移液压单元支架和挡矸支架，增接混凝土泵送管和密封材料泵送管；

41、重复步骤s2-s6。

42、有益效果：

43、一、本发明提供的一种沿空留巷快速支撑墙体模具、墙体及施工方法，可以通过注浆口向成型腔内注入混凝土，混凝土在成型腔内成型为墙体，其成型于第一腔体内的部分截面积较大，为主体部分，主要起支撑作用，成型于第二腔体内的部分较薄，可在不同墙体或同一墙体的主体部分之间形成密封区域，起到密封的作用，同时还具备一定支持作用；通过使用多个模板进行墙体浇筑并使墙体之间互相拼接，既可以对巷道形成稳定的支撑，密封区域可以起到良好的密封效果；同时，模具本体可在墙体外部形成约束而增加整个墙体的稳定性，减小了因工作面推进，压力增加，留巷墙体产生裂缝的问题；此外，由于第二腔体截面积较小，在保证稳定支撑的同时，使充填量减小，充填成本降低，模具本体之间拼接方便，加快了留巷速度。

44、二、通过向密封腔中泵送密封材料可以形成密封层，混凝土产生裂缝后，密封材料塑性强，不会裂开，保障墙体不漏气，减少、甚至避免了后期的维护。

技术特征：

1.一种沿空留巷快速支撑墙体模具，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的沿空留巷快速支撑墙体模具，其特征在于，还包括设置于所述成型腔(13)内的骨架(20)；

3.根据权利要求1所述的沿空留巷快速支撑墙体模具，其特征在于，所述模具本体(10)其中一个侧面设置有凸榫(16)，另一个侧面设置有与所述凸榫(16)相适配的嵌槽(17)。

4.根据权利要求1所述的沿空留巷快速支撑墙体模具，其特征在于，所述模具本体(10)上位于所述成型腔(13)的外侧设置有用于灌注密封材料的密封腔(14)。

5.根据权利要求1所述的沿空留巷快速支撑墙体模具，其特征在于，还包括封接于所述模具本体(10)顶端的柔性模袋(30)。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的沿空留巷快速支撑墙体模具，其特征在于，所述模具本体(10)包括相对设置的一对挡板，以及相对设置的一对侧板，所述成型腔(13)由所述挡板与所述侧板围合成；

7.根据权利要求6所述的沿空留巷快速支撑墙体模具，其特征在于，两个所述挡板通过多个连接件(40)连接为一个整体，所述连接件(40)包括：

8.一种沿空留巷快速支撑墙体，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的沿空留巷快速支撑墙体，其特征在于，所述模具本体(10)相对两面通过连接件(40)相连；所述连接件(40)包括：

10.一种沿空留巷快速支撑墙体的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及煤矿井下施工的技术领域，提供一种沿空留巷快速支撑墙体模具、墙体及施工方法，墙体模具包括：模具本体，内部设置有成型腔；凸出部，位于模具本体上，且凸出部从模具本体的内表面朝向成型腔外部凸出，将成型腔分为截面积较大的第一腔体，以及位于第一腔体侧部且截面积较小的第二腔体；注浆口，设置于模具本体上。通过使用多个模具进行墙体浇筑并使墙体之间互相拼接，既可以对巷道形成稳定的支撑，还可以起到良好的密封效果；模具本体可在墙体外部形成约束而增加整个墙体的稳定性，减小墙体产生裂缝的问题；第二腔体截面积较小，在保证稳定支撑的同时，使充填量减小，充填成本降低；模具本体之间拼接方便，加快了留巷速度。

技术研发人员：李涛,田锦州,张晓,王洋,马冰,刘勇,高龙,王东攀,王海金,杜龙飞,张剑,颜丙双,安春明
受保护的技术使用者：中煤科工开采研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15