[实用新型]一种沿空留巷柔性填充墙体结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种沿空留巷柔性充填墙体结构，所述柔性充填墙体结构尤其适用于坚硬顶板下中厚煤层的沿空留巷。

背景技术

煤矿采煤工作面采过以后，将原工作面上区段（或下区段）巷道保留下来，在相邻工作面开采时使用，所留巷道称为沿空留巷。采区上区段工作面采过后，沿空所留巷道，可以供下区段工作面回采时作为回风巷。

以往坚硬顶板留巷主要有两种模式：第一种模式采用充填刚性材料（σ_c≥4MPa）留巷，以“支”为主，其缺点是，刚性材料不能适应顶板运动产生的动载荷影响，使支护体易被压裂使气体泄漏甚至发火，或者巷道失稳导致留巷失败；第二种模式充填柔性材料（一般是充填碎矸），以“护”为主，其缺点是由于没有掌握矸石承压的应力应变关系，和充填体与覆岩运动的变形协调关系，无法进行定量的支护设计，由此易造成围岩大变形乃至顶板下沉过大造成巷内冒顶，为有效避免上述问题发生，以往通常采用的爆破断顶方法，但其工序复杂，施工难度大，限制了沿空留巷的推广应用。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有巷旁充填技术的缺点，提供一种结构简单、成本低、操作简便、对工作面推采进度影响小的沿空留巷柔性充填墙体结构。

一种沿空留巷柔性填充墙体结构，包括充填墙体以及设置在所述充填墙体内部的袋装矸石和螺纹锚杆；所述袋装矸石和螺纹锚杆为多个，所述袋装矸石的铺设高度为巷道高度，所述螺纹锚杆与靠近运输巷一侧的所述袋装矸石接触并垂直埋设在巷道底板中。接触可以直接阻止所述袋装矸石横向偏移，留有间距的话达不到这个要求，所述锚杆垂直打入底板，借助这个阻力，阻止坚硬顶板弯曲下层对沿空留巷墙体的横向推移，现在技术在坚硬顶板下容易整体偏移。

本实用新型所述沿空留巷柔性填充墙体结构，其中单个所述袋装矸石的尺寸为长*宽*高=450mm*450mm*150mm，其内部的矸石粒径小于20mm。本实用新型所述的沿空留巷柔性填充墙体结构，其中单个所述矸石袋需装满矸石，确保装满矸石的袋子尺寸为长*宽*高=450mm*450mm*150mm，其内部的矸石粒径小于20mm。本实用新型所述最佳装袋尺度的袋装矸石具有很好的抑制沉降作用，即产生很小的竖向位移需要很大的压缩应力，即使矸石袋被破坏，矸石体仍能承受很大压缩应力，能很好适应坚硬顶板因回转下沉带来的动载荷影响。

本实用新型所述沿空留巷柔性填充墙体结构，其中所述螺纹锚杆露出底板部分长为800-1200mm。所述螺纹锚杆露出部分长为800-1200mm，保证螺纹锚杆对矸石袋有一定的阻力范围，螺纹锚杆太长所受扭矩太大，易折断。

本实用新型所述沿空留巷柔性填充墙体结构，其中相邻两个所述螺纹锚杆间的距离为450mm；使每个所述螺纹锚杆刚好处在每个最底层袋装矸石的中间部位，对所述袋装矸石侧向阻力均衡有效。

本实用新型所述沿空留巷柔性填充墙体结构，其中在运输巷侧距离所述袋装矸石500-750mm处架设有填充墙体模板。通过所述模板充填膏体材料形成填充墙体，所述袋装矸石和所述螺纹锚杆之间没有胶结性，留有一定空间在螺纹锚杆与袋装矸石外围充填膏体材料，使其形成整体性能，发挥充填墙体的作用，500-750mm是根据充填材料和富裕系数计算得出，太少达不到要求，太多则浪费成本。

本实用新型所述的沿空留巷柔性填充墙体结构与现有技术不同之处在于本实用新型所述填充墙体结构简单，本实用新型所述袋装矸石具有很好的抑制沉降作用，即产生很小的竖向位移需要很大的压缩应力，即使矸石袋被破坏，矸石体仍能承受很大压缩应力，能很好适应坚硬顶板因回转下沉带来的动载荷影响；所述袋装矸石骨料使用的是废料矸石，充填成本为原来充填方法的1/3到2/3，既克服矸石占地和污染环境的缺点，又达到变废为宝、节能减排的效果；本实用新型中一排打入底板的穿墙锚杆与充填墙体形成一个整体，能形成很大抗剪力，防止充填体受坚硬顶板回转带来的侧向应力使整体侧向偏移。