[发明专利]一种柱体式沿空留巷巷旁充填模板及其使用方法

说明书

本发明公开了一种柱体式沿空留巷巷旁充填模板及其使用方法，属于煤矿沿空留巷技术领域。所述充填模板包括金属支架、充填模袋及连接装置；金属支架由竖向钢管、底部横向钢板及顶部连接杆通过连接装置连接而成的柱体框架结构；充填模袋是采用防水纤维布制成柱体，充填模袋能够被金属支架完全支撑起来，并与其紧密贴合，充填模袋外部加有钢筋，称外部加筋，充填模袋内部布置有对拉钢筋，充填模袋顶部装备有挂钩，充填模袋靠近沿空巷道侧设置有充填口。本发明所提出的充填模板使用简单，在现场悬挂和布置好外部加筋后即可进行充填作业，使用此充填模板能够有效节约巷道支护及维护费用，提高矿井生产效益。

技术领域

本发明涉及一种柱体式沿空留巷巷旁充填模板及其使用方法，属于煤矿沿空留巷技术领域。

背景技术

沿空留巷作为无煤柱开采的重要技术手段，即将上区段工作面回采巷道通过留设窄煤柱或构筑人工墙体，将其保留下来供下区段工作面回采使用，可以将巷道布置在工作面侧向固定支承压力的应力降低区内，有利于巷道维护，同时可以减少巷道掘进量、改善采掘接替紧张、减小煤柱留设宽度、减少煤炭资源的损失、延长矿井服务年限、提高矿井开采效益。

巷旁充填体作为沿空留巷的重要人工组成部分，其主要作用如下：（1）控制直接顶的离层和弯曲下沉，以减少巷内支护所受的载荷和巷道围岩的变形，保持巷道围岩的稳定性；（2）为了生产安全，及时封闭采空区，防止漏风和煤的自燃，以避免采空区中有害气体进入工作空间。由此可见巷旁充填体对沿空留巷的稳定性起着重要作用。传统的巷旁充填体模板均为六面体式，在生产的实际过程中会发生顶部的受力及下沉不均匀现象，因此急需一种新型的巷旁充填模板来解决上述现象。

发明内容

为了治理在矿井开采过程中，沿空巷道巷旁充填体顶部受力及下沉不均匀的特点，本发明旨在提供一种柱体式沿空留巷巷旁充填模板及其使用方法。

本发明提供了一种柱体式沿空留巷巷旁充填模板，包括金属支架、充填模袋及连接装置；金属支架由竖向钢管、底部钢板及顶部连接杆通过连接装置连接而成的柱体框架结构；充填模袋是采用防水纤维布制成柱体，充填模袋能够被金属支架完全支撑起来，并与其紧密贴合，充填模袋外部加有钢筋（简称外部加筋），充填模袋内部布置有对拉钢筋，充填模袋顶部装备有挂钩，充填模袋靠近沿空巷道侧设置有充填口。

所述金属支架包括四根竖向钢管、底部四根横向钢板和顶部四根连接杆；

四根竖向钢管分别为两根平行排列的第一竖向钢管和两根平行排列的第二竖向钢管；第一竖向钢管和第二竖向钢管的高度不相等；

底部四根横向钢板包括两块第一底部横向钢板和两块第二底部横向钢板；

顶部四根连接杆由以下两种形式中的任一种组成：①由四根顶部直连接杆组成，其中两根水平放置于等高的竖向钢管之间，两根倾斜放置于不等高的竖向钢管之间；②由两根顶部直连接杆和两根弧形连接杆组成，其中两根直连接杆水平放置于等高的竖向钢管之间，两根弧形连接杆放置于不等高的竖向钢管之间；顶部连接杆分别为两两平行设置；

所述底部横向钢板和顶部连接杆分别在第一竖向钢管和第二竖向钢管的底部和顶部连接，组成顶部为拱形或楔形的柱式框架结构。

金属支架由4根竖向钢（其中2根竖向钢等长，命为第一竖向钢管；另外2根竖向钢等长，命为第二竖向钢管，这两组竖向钢长度不相等）、4根底部钢板（其中2根底部钢板等长，命为第一底部横向钢板；另外2根底部钢板等长，命为第二底部横向钢板，且两组底部钢板长度不相等）和4根顶部连接杆构成，顶部连接杆的形式有以下两种，①两根第一连接杆（直杆）和两根第二连接杆（直杆）组成的顶部为楔形结构，②两根第一连接杆（直杆）和两根第二连接杆（弧形杆）组成的顶部为拱形结构。即：顶部连接杆的第一连接杆为直杆，第二连接杆为直杆或弧形杆。