工字钢自填充巷旁支护设施的制作方法

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1.本实用新型涉及房屋建筑技术领域，具体为工字钢自填充巷旁支护设施。


背景技术：

2.矿井回采率低的主要原因在于煤柱损失。“沿空护巷”技术实现了无煤柱开采，减少煤柱损失，提高了煤炭资源回采率，沿空留巷是在工作面回采过程中，通过巷内支护或者巷旁支护将原巷道保留再用的巷道维护技术，具有一系列的优点，简述如下：1、沿空留巷技术能够特别明显减少掘进工程量，降低掘进成本，2、沿空留巷技术能够特别显著缓解采掘紧张关系。煤矿生产要求采、掘、抽三平衡，3、沿空留巷技术可以减人、增效及提高煤炭资源回收率，减轻工人劳动强度；
3.但是，在急倾角综采工作面由于急倾角工作面直接顶冒落沿倾斜方向是由上往下滑动，护巷方式主要是将采空区与机巷进行隔离起挡矸作用，为了防止金属支架受采空区矸石的冲击，从而选用以上护方式，但是该护巷方式存在以下缺点：
4.急倾角综采沿空护巷与割煤不可平行作业，护巷安全压力大，工作面容易存在飞矸伤人事故；
5.施工预裂爆破眼人员操作复杂，要在机巷搭设操作平台才可打眼，操作困难且安全压力大，人员容易造成坠落事故；
6.工作面预埋挡矸工字钢最多一次能预埋2根，操作过于平凡，而且工字钢预埋不到位起不到挡矸石效果；
7.巷道支护强度不够，回采时巷道也未对巷道加强支护，回采后巷道变形量大；
8.急倾角综采沿空护巷质量差，造成沿空护巷未达到预期效果，直接造成下一个工作面风巷重新进行维修巷道，维修时间长，影响采煤工作面正常接替；
9.护巷后巷道采空区漏风较多，造成工作面风量不够，风尾巷易瓦斯积聚，从而增加采空区风尾巷封闭瓦斯抽采和风巷施工高位钻场抽瓦斯工序，大大增大了治灾时间。


技术实现要素：

10.本实用新型的目的在于提供工字钢自填充巷旁支护设施，以解决上述背景技术中提出问题。
11.本实用新型由如下技术方案实施：工字钢自填充巷旁支护设施，包括，底支护层、侧一支护层、斜一支护层、斜二支护层、侧二支护层、工字钢支护组件以及转角加固组件；
12.所述侧一支护层固定设置在所述底支护层的一侧，所述斜一支护层固定设置在所述侧一支护层的一侧上方，所述斜二支护层固定设置在所述底支护层的正上方，所述侧二支护层固定设置在所述底支护层的另一侧；
13.所述底支护层内部还包括底基层，所述底基层表面固定铺设有底支护板；所述侧一支护层内部还包括侧一基层，所述侧一基层表面固定铺设有侧一支护板；所述斜一支护层内部还包括斜一基层，所述斜一基层表面固定铺设有斜一支护板；所述斜二支护层内部
还包括斜二基层，所述斜二基层表面固定铺设有斜二支护板；所述侧二支护层内部还包括侧二基层，所述侧二基层表面固定铺设有侧二支护板；
14.所述工字钢支护组件固定铺设在所述斜一支护板和所述斜二支护板之间，所述斜二支护板右侧表面固定铺设有废旧钢轨，所述斜二支护板另一侧位于所述工字钢支护组件内部等距穿插设置有预埋管；
15.所述转角加固组件固定设置在所述侧一支护板与所述斜一支护板的连接处。
16.作为优选，所述侧一支护板顶端位于所述侧一基层内部固定插接有短锚索，所述侧一支护板底端位于所述侧一基层内部固定插接有两排第一补支锚杆。
17.作为优选，所述斜二支护板一端位于所述斜二基层内部固定插接有两排补支锚索，所述斜二支护板位于所述两排所述补支锚索内侧等距固定插接有四排第二补支锚杆，所述斜二支护板另一端位于所述斜二基层内部固定插接有两排渗后补支锚杆，所述渗后补支锚杆上方固定设置有稳固锚杆，所述斜二基层另一端固定开设有预裂爆破裂缝。
18.作为优选，所述侧二支护板位于所述侧二基层内部等距固定插接有三排第三补支锚杆。
19.作为优选，所述工字钢支护组件内部还包括工字钢，所述工字钢表面固定铺设有钢丝网风筒布背结，所述斜一支护板表面等距固定安装有单体液压支柱，所述单体液压支柱输出端与所述斜二支护板表面固定连接。
20.作为优选，所述转角加固组件内部还包括加固弯板，所述加固弯板固定铺设在所述侧一支护板与所述斜一支护板的连接处，所述加固弯板两侧表面均固定铺设有垫板，所述加固弯板两侧内部等距固定插接有贯穿所述垫板的螺栓。
21.作为优选，所述工字钢与所述斜一支护板呈70
°
夹角，且所述斜一支护板等距固定开设有风镐采深度不低于mm的柱窝，每间隔一根所述工字钢底部均固定设置柱鞋，所述柱鞋埋置于所述柱窝的内部。
22.本实用新型的优点：
23.1、本实用新型通过回采400m，护巷质量达到要求，沿空护巷巷道可对下个工作面进行复用，从而节省了维修巷道用工及材料投入，大大节省投入资金。
24.2、本实用新型项目利用沿空护巷技术不断的改进，从而选择更优的工字钢自充填巷旁支护沿空护巷方案，最终达到预期效果，提高了煤矿沿空护巷巷道的服用率。
25.3、本实用新型保证了采掘接替，随着老龄化逐渐增大，南方矿井井下条件差招不到工人等多方面原因，沿空护巷一次成巷，节省了劳动力，保证了正规的采掘接替工作。
26.4、本实用新型通过n4013急倾斜工作面回采，经过巷道超前补强支护、工字巷自充填巷旁支护、预裂爆破、预埋注浆管等护巷方式，最新技术创新点就是预埋注浆管，将水泥砂浆注入采空区矸石内，将工字刚巷旁自充填矸石形成一个墙体，第一是保证了支护强度，保证护巷后对复用巷道尺寸达到要求；第二是对采空区进行密封，保证采空区瓦斯涌出。
27.5、本实用新型的项目推广应用前景，本项目经过实施，沿空护巷质量达到预期目标，在技术上有很好的推广价值，在急倾斜综采工作面沿空护巷上都可很好利用，并能保证沿空护巷质量。
附图说明：
28.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1为本实用新型的剖视结构示意图；
30.图2为本实用新型的侧视结构示意图；
31.图3为本实用新型的工字钢支护组件的主视结构示意图；
32.图4为图2中a处的局部放大结构示意图。
33.图中：1、底支护层；101、底基层；102、底支护板；2、侧一支护层；201、侧一基层；202、侧一支护板；203、短锚索；204、第一补支锚杆；3、斜一支护层；301、斜一基层；302、斜一支护板；4、斜二支护层；401、斜二基层；402、斜二支护板；403、第二补支锚杆；404、补支锚索；405、渗后补支锚杆；406、预裂爆破裂缝；407、稳固锚杆；5、侧二支护层；501、侧二基层；502、侧二支护板；503、第三补支锚杆；6、预埋管；7、废旧钢轨；8、工字钢支护组件；801、工字钢；802、钢丝网风筒布背结；803、单体液压支柱；9、转角加固组件；901、加固弯板；902、垫板；903、螺栓。
具体实施方式：
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
35.参看图1
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4：工字钢自填充巷旁支护设施，包括，底支护层1、侧一支护层2、斜一支护层3、斜二支护层4、侧二支护层5、工字钢支护组件8以及转角加固组件9，侧一支护层2固定设置在底支护层1的一侧，斜一支护层3固定设置在侧一支护层2的一侧上方，斜二支护层4固定设置在底支护层1的正上方，侧二支护层5固定设置在底支护层1的另一侧，被底支护层1、侧一支护层2、斜一支护层3、斜二支护层4以及侧二支护层5包围防护的区域为巷道。
36.底支护层1内部还包括底基层101，底基层101表面固定铺设有底支护板102。
37.侧一支护层2内部还包括侧一基层201，侧一基层201表面固定铺设有侧一支护板202；侧一支护板202顶端位于侧一基层201内部固定插接有短锚索203，侧一支护板202底端位于侧一基层201内部固定插接有两排第一补支锚杆204。
38.斜一支护层3内部还包括斜一基层301，斜一基层301表面固定铺设有斜一支护板302。
39.斜二支护层4内部还包括斜二基层401，斜二基层401表面固定铺设有斜二支护板402；斜二支护板402一端位于斜二基层401内部固定插接有两排补支锚索404，斜二支护板402位于两排补支锚索404内侧等距固定插接有四排第二补支锚杆403，斜二支护板402另一端位于斜二基层401内部固定插接有两排渗后补支锚杆405，所述渗后补支锚杆405上方固定设置有稳固锚杆407，斜二基层401另一端固定开设有预裂爆破裂缝406，斜二支护层4对巷道高帮采后顶板进行补充支护，渗后补支锚杆405长度2300mm、直径φ18mm，锚杆间排距
800
×
800mm；锚索长度5180mm，直径φ17.8mm，排距2.4m，补支锚索404与巷道原锚索成排布置，与原巷道上帮上部锚索间距1200mm，上方400mm处施工一排稳固锚杆407，稳固锚杆407以15kg的废旧钢轨7为托盘，在钢轨正中割条形眼(150*150mm)，距钢轨两端头200mm位置割眼加工成稳固工字钢支护组件8的锚梁，眼距800mm，在稳固锚杆407上方1200mm处施工预裂爆破裂缝406，眼孔深度4000mm、直径40mm，眼孔间距500mm，预裂爆破用聚能管加工药包，每孔装药量1.2kg，水泡泥2条，水泡泥长度不小于1.5m。
40.侧二支护层5内部还包括侧二基层501，侧二基层501表面固定铺设有侧二支护板502；侧二支护板502位于侧二基层501内部等距固定插接有三排第三补支锚杆503。
41.所述工字钢支护组件8固定铺设在所述斜一支护板302和所述斜二支护板402之间，所述斜二支护板402右侧表面固定铺设有废旧钢轨7，斜二支护板402另一侧位于工字钢支护组件8内部等距穿插设置有预埋管6，工字钢支护组件8内部还包括工字钢801，工字钢801表面固定铺设有钢丝网风筒布背结802，斜一支护板302表面等距固定安装有单体液压支柱803，单体液压支柱803输出端与斜二支护板402表面固定连接，工字钢801与斜一支护板302呈70
°
夹角，且斜一支护板302等距固定开设有风镐采深度不低于150mm的柱窝，每间隔一根工字钢801底部均固定设置柱鞋804，柱鞋804埋置于柱窝的内部，工字钢801间距400mm，柱鞋804用铁板加工，尺寸：长
×
宽
×
厚＝300mm
×
300mm
×
10mm，工字钢801必须用木楔子等架设牢靠，在工字钢801上下各用直径9.3mm的钢丝绳连接套牢，并在工字钢801与工字钢801之间用长380mm、宽100mm、厚30mm的木材撑紧，补充支护(即渗后补支锚杆405端头)及架设工字钢801区域均需铺设双层钢丝网，补充支护和稳固锚杆407将双层锚网紧贴在斜二支护板402上后，顺工字钢801铺设至靠采空区斜二支护板402上，锚网在斜二支护板402上铺设长度不低于1000mm，为了保证采空区不漏风在钢丝网上再重叠一层风筒布进行遮挡。
42.转角加固组件9固定设置在侧一支护板202与斜一支护板302的连接处，转角加固组件9内部还包括加固弯板901，加固弯板901固定铺设在侧一支护板202与斜一支护板302的连接处，加固弯板901两侧表面均固定铺设有垫板902，加固弯板901两侧内部等距固定插接有贯穿垫板902的螺栓903，通过对加固弯板901的固定，可以实现稳固侧一支护板202与斜一支护板302的连接，避免两板连接处由于压应力导致连接变形。
43.本实用新型在使用时，斜二支护层4对巷道高帮采后顶板进行补充支护，渗后补支锚杆405长度2300mm、直径φ18mm，锚杆间排距800
×
800mm；锚索长度5180mm，直径φ17.8mm，排距2.4m，补支锚索404与巷道原锚索成排布置，与原巷道上帮上部锚索间距1200mm，上方400mm处施工一排稳固锚杆407，稳固锚杆407以15kg的废旧钢轨7为托盘，在钢轨正中割条形眼(150*150mm)，距钢轨两端头200mm位置割眼加工成稳固工字钢801的锚梁，眼距800mm，
44.工字钢801间距400mm，柱鞋804用铁板加工，尺寸：长
×
宽
×
厚＝300mm
×
300mm
×
10mm，工字钢801必须用木楔子等架设牢靠，在工字钢801上下各用直径9.3mm的钢丝绳连接套牢，并在工字钢801与工字钢801之间用长380mm、宽100mm、厚30mm的木材撑紧，补充支护(即渗后补支锚杆405端头)及架设工字钢801区域均需铺设双层钢丝网，补充支护和稳固锚杆407将双层锚网紧贴在斜二支护板402上后，顺工字钢801铺设至靠采空区斜二支护板402上，锚网在斜二支护板402上铺设长度不低于1000mm，为了保证采空区不漏风在钢丝网上再
重叠一层风筒布进行遮挡；
45.所有护巷操作均在支架下放进行，该区域支护采用单体液压支柱803配木排材组合支护，护巷选用单体液压支柱803做滞后支护，在工字钢801下方工作面内支设一排单体液压支柱803，支柱柱距800mm，支柱脚窝距离巷帮不小于500mm，滞后距离20m；在巷道两帮各支设一排点柱，支距柱距1000mm，滞后距离60m，滞后20m对，护巷自充填体进行喷浆封闭，控制采空区漏风，未喷浆段，用风筒布临时封闭；
46.如有需要，在护巷工字钢上部固定一根预埋管6，预埋管6用直径50mm的钢管加工，长1500mm，预埋时预埋管6外露100mm，外露端设法兰，待自充填体喷浆封闭后，通过预埋管6注浆提高自充填体强度；
47.通过对加固弯板901的固定，可以实现稳固侧一支护板202与斜一支护板302的连接，避免两板连接处由于压应力导致连接变形。
48.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。