[发明专利]一种凸形笼状采空区封闭吸能结构及其施工方法

权利要求书

1.一种凸形笼状采空区封闭吸能结构，其特征在于：由钢网焊接形成的“凸”形体笼状框架（5），用块石(4)填充而成；“凸”形体笼状框架距离采空区(10)不小于20m，利用Φ8mm钢网焊接而成；“凸”形体的突出结构部分(3)朝向采空区(10)平躺，左右两侧钢筋网镶嵌在巷道环壁凹槽（6）中，前后两侧钢筋网是填充块石后焊接而成的；在紧贴该笼状框架结构前后浇筑混凝土挡水墙(1)，并在朝向采空区(10)方向，巷道的右下角紧贴地面埋有橡胶排水管(8)直通采空区(10)，其入水口(7)紧贴混凝土挡水墙(1)。

2.如权利要求1所述的一种凸形笼状采空区封闭吸能结构，其特征在于：所述的笼状框架(5)结构的钢筋网网孔密度为10cm×10cm，填充的块石(4)的最小直径尺寸不小于10cm，填充部分要存在着缝隙；所述混凝土挡水墙(1)高50cm，厚度30cm，橡胶排水管(8)直径为Φ20cm，贯通整个采空区封闭吸能结构，其入水口(7)直径30cm。

3.如权利要求1或2所述的一种凸形笼状采空区封闭吸能结构的施工方法，其特征在于：①封闭吸能结构定位：在采空区(10)塌陷带外，距离采空区不小于20m处选址，根据该封闭吸能结构的尺寸修整巷道，为铺设该结构焊接钢网做前期准备；

②巷道环壁凹槽(6)的开挖：在距离采空区(10)不小于(2L1+20)m处，沿巷道四周向着远离采空区方向开挖深为1m，宽为L1，周长为C的环壁凹槽，之后对巷道环壁凹槽进行加固，以便之后的钢筋网架的铺设焊接与固定；其中L1值的确定由公式L1=A/C而定，公式中A代表空气冲击力剪切破坏的剪切面积，L1代表巷道环壁凹槽的宽度，C代表巷道环壁凹槽周长；

③预埋橡胶排水管(8)：朝向采空区(10)的方向，在巷道右下角紧贴地面埋一Φ20cm的材质为橡胶的排水管(8)，端口通到采空区(10)；

④笼状框架(5)的铺设钢网焊接及近采空区(10)混凝土挡水墙(1)的筑造和近采空区的入水口(7)的开挖：运送Φ8mm钢网于巷道内，朝向采空区(10)方向铺设。以网孔密度为10cm×10cm的规格先在环壁凹槽(6)内焊接固定网架，然后向采空区(10)方向铺设；在水平伸出环壁凹槽(6)宽为L1处折起网架，并在此紧贴网架筑起高50cm，厚度为30cm的挡水墙(1)，使之与巷道等宽为a，并紧贴挡水墙(1)开出一直径为30cm的入水口(7)，之后折回架设钢网结构；

⑤块石(4)的填充：开始从近采空区方向充填块石，块石最小直径不小于10cm，逐步往回充填，保证块石(4)充满接顶，直至填满，填充块石(4)与折回铺设钢筋网交替进行；

⑥封闭吸能结构的最后封闭：待块石(4)填充区域填满之后，利用钢筋网对该结构进行最后封闭，以保证笼状框架(5)与所填充块石(4)形成一个整体；其中接口处焊接重叠长度不小于1m，封闭吸能结构的纵剖面的周长不小于(4L1+2h+5)m。