[实用新型]一种防止沿空留巷底鼓的整体切顶支架

说明书

技术领域

本实用新型属于沿空留巷巷旁支护技术领域，具体涉及一种防止沿空留巷底鼓的整体切顶支架。

背景技术

自20世纪50年代以来，沿空留巷技术的发展一直是我国煤炭开采的重要方向。是实现无煤柱开采的技术关键，具有减少巷道掘进量、缓解采掘接替紧张和提高煤炭采出率等优点，具有显著的经济效益和技术优势。我国在沿空留巷技术与理论方面做了大量的研究，在条件较好的薄与中厚煤层中回采工作面的沿空留巷技术的研究已日趋完善，巷旁、巷内支护、加强支护及煤帮加固技术已趋于成熟。

沿空留巷成功是巷内与巷旁支护综合作用的结果，对于无充填墙体沿空留巷而言，尤其如此。到目前为止，前人所研究的无墙体沿空留巷巷内支护已发展为锚梁网索联合支护，巷旁支护有将单体液压支架、型钢及铰接顶梁形成一支护整体的研究成果，但这一研究忽视了底鼓的处理。底鼓是沿空留巷技术十分普遍的现象，几乎所有沿空留巷都有不同程度的底鼓，强烈的底鼓现象减小了巷道断面尺寸、使行人、运输及通风等工作困难，增加了巷道维修费，且影响了工作面的正常安全进行。巷道开挖后，巷道围岩原始应力遭受破坏，应力得以重新分布，并形成集中应力，上覆岩层及两帮的集中应力向底板传递，若集中应力超过底板岩层的极限强度，底板岩体由弹性状态转向塑性状态，底板岩层发生连续剪切破坏，并由应力强度不同程度的弯曲、皱褶、离层等流变现象，沿着底板滑移线挤出，巷道底板向上隆起，巷道断面尺寸减小，影响矿井正常生产。

传统的控制底鼓的方法是反复卧底，此法需要大量的人力、物力，不能从根本上解决底鼓问题。此外，开采动压造成巷道周边岩石的区域性问题，底鼓的发生会引起新的应力分布，进而扩大破碎区域范围，造成新一轮底鼓的发生。受构造应力、返修施工扰动、采动等因素的影响，巷道围岩在内部甚至深部发生破碎，呈现出软岩巷道破坏特征，对于浅埋煤层而言，大区域底鼓的控制可以对留巷顶、底板及两帮的围岩变形进行分析其力学机制及转化，通过两帮与顶板的加强支护实现。这是因为尽管应力扰动对底板造成一定程度的影响，但大部分区域段的底板岩层岩石自身力学强度仍能抵挡住新形成的应力高峰值，因此，只要进行两帮及顶板的加强控制即可减小底板破碎范围和塑性区范围。然而，对于小部分区域，特别是巷旁应力扰动影响最大区域，因过于破碎，岩石自身强度小于巷道扰动后新形成应力高峰。

由于现有用于沿空留巷巷旁支护的装置所采用的型钢几乎没有可缩性能，在采动来压条件下，因基本顶的回转下沉给予的给定变形超过型钢自身强度，型钢弯曲破坏，其辅助支撑及切断顶板功能失效，且基本顶经型钢传递能量以底鼓形式得以释放。

实用新型内容

本实用新型针对上述存在的问题做出改进，即本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于控制沿空留巷底鼓的整体切顶支架，在无墙体沿空留巷配合单体与巷旁可缩性支架强制切顶，并实现巷旁的高阻让压条件下，在采动底板处铺设槽钢，阻止高应力条件下底板受单个单体的钻底破坏，将相邻单个单体铰接成一有效控底整体，从而实现对采动底板的控底目的。

为了解决上述技术问题，本实用新型提出了这样一种防止沿空留巷底鼓的整体切顶支架，包括沿空留巷、铺设槽钢、单体液压支柱、可缩性支架、底座、铰接顶梁，所述槽钢设置在所述沿空留巷的底板内，所述槽钢与所述铰接顶梁之间架设所述单体液压支柱，所述槽钢与采空侧所述单体液压支柱及所述可缩性支架共用所述底座形成链接底座结构。

进一步，所述槽钢上设置有用于安置所述单体液压支柱与所述可缩性支架的缺口。

进一步，所述缺口之间的间距与所述单体液压支柱之间的间距一致，均为0.6m-1.5m。

进一步，所述缺口的总数大于2，且单独两根所述槽钢的相连处必须重叠，所述缺口的尺寸大于所述单体液压支柱与所述可缩性支架共用所述底座的宽厦。

进一步，所述缺口上放置所述单体液压支柱，其上端挂接所述铰接顶梁，所述单体液压支柱的初撑力大于100KN。