[实用新型]深部开采切顶沿空留巷采空侧的挡矸支护装置

说明书

本实用新型公开了一种深部开采切顶沿空留巷采空侧的挡矸支护装置，包括多个防冲支撑装置，多个防冲支撑装置并排设置，相邻两个防冲支撑装置之间均设置柔性金属网；所述防冲支撑装置包括Ⅰ级支柱、Ⅱ级支柱、Ⅲ级支柱、上支板、下支板、钢钎和三个定节环；Ⅰ级支柱、Ⅱ级支柱和Ⅲ级支柱均为空心圆柱形缸筒；Ⅰ级支柱、Ⅱ级支柱和Ⅲ级支柱自下而上依次同轴设置。在受到高采动矿压冲击作用时具有良好的竖向让位卸压性能，从而可适应深部强采动巷道围岩大变形，并且能具有较好的抗侧压能力，维护矸石帮的稳定，最终使采空区矸石对上覆顶板形成有效支撑。

技术领域

本实用新型涉及一种煤巷矸石帮的挡矸支护装置，具体是一种深部开采切顶沿空留巷采空侧的挡矸支护装置。

背景技术

煤炭作为一种不可再生资源，它的可持续开发越来越多的被人们所重视。在现有技术条件下为了更多的回收煤炭，无煤柱开采方式推广的步伐也逐步加大。作为无煤柱开采方式推广的基础沿空留巷也得以大量应用，沿空留巷技术是一种主要的无煤柱采煤方法，不仅提高资源回收率，还能避免因煤柱应力集中产生的地质灾害，是煤炭绿色开采和可持续发展的主要方向之一。切顶沿空留巷的最终稳定实际上是由实体煤帮和采空区矸石决定的。因此，矸石帮的稳定同样具有重要意义。切顶沿空留巷初期，顶板剧烈运动，采空区顶板未垮落充分，因此尚不能对上覆岩层形成有效的支撑作用，且锚杆(索)支护结构在侧向顶板断裂下沉作用下无法实现自稳。为降低顶板运动对巷道的影响及保持留巷围岩稳定，巷内尤其是采空区侧必须进行辅助加强支护，待沿空留巷覆岩运动结束，采空区矸石对上覆岩层形成有效支撑后，沿空留巷围岩趋于稳定状态，方可撤除巷内临时加强支护。刚性挡矸支护主要是受深部围岩竖向变形挤压而导致弯曲破坏，采空区矸石对挡矸结构的侧向水平推力并不是其破坏的主要因素。

切顶沿空留巷常采用刚性装置进行巷旁挡矸支护，而深部巷道应力高，动压影响显著提高，刚性挡矸支护常因无法适应深部围岩大变形而产生弯曲、折断现象，从而丧失挡矸支护能力，造成留巷失败。现行挡矸支护装置多利用锚杆和其他钢架结构，由于采空区切顶的不稳定、采空区侧向应力过大导致挡矸变形，应对深部地下环境并不能满足要求，规格固定无法适用于复杂的巷道环境，灵活性能不足；另外深部应力环境复杂，采空区释放应力过大时易导致支护结构的偏稳与变形，对沿空留巷造成威胁，因此需研究一种适用于复杂应力环境的支护装置，使其具有一定程度的竖向让位卸压，方可适应深部围岩变形，并且能具有较好的抗侧压能力，维护矸石帮的稳定，最终使采空区矸石对上覆顶板形成有效支撑。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种深部开采切顶沿空留巷采空侧的挡矸支护装置，在受到地应力冲击时具有一定程度的竖向让位卸压，从而可适应深部围岩变形，并且能具有较好的抗侧压能力，维护矸石帮的稳定，最终使采空区矸石对上覆顶板形成有效支撑。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种深部开采切顶沿空留巷采空侧的挡矸支护装置，包括多个防冲支撑装置，多个防冲支撑装置并排设置，相邻两个防冲支撑装置之间均设置柔性金属网；

所述防冲支撑装置包括Ⅰ级支柱、Ⅱ级支柱、Ⅲ级支柱、上支板、下支板、钢钎和三个定节环；Ⅰ级支柱、Ⅱ级支柱和Ⅲ级支柱均为空心圆柱形缸筒；Ⅰ级支柱、Ⅱ级支柱和Ⅲ级支柱自下而上依次同轴设置，其中Ⅱ级支柱设置在Ⅰ级支柱内且能相对Ⅰ级支柱伸缩，Ⅰ级支柱和Ⅱ级支柱之间通过设置在Ⅰ级支柱侧部的紧固螺栓Ⅰ相对固定；Ⅲ级支柱设置在Ⅱ级支柱内且能相对Ⅱ级支柱伸缩，Ⅲ级支柱和Ⅱ级支柱之间通过设置在Ⅱ级支柱侧部的紧固螺栓Ⅱ相对固定；上支板固定在Ⅲ级支柱的顶端，下支板固定在Ⅰ级支柱的底端且与上支板平行；所述钢钎同轴设置在Ⅰ级支柱下方、且钢钎的上端与下支板下部固定连接；所述三个定节环分别固定在Ⅰ级支柱侧部、Ⅱ级支柱侧部和Ⅲ级支柱侧部，三个定节环同一侧分别设有一个卡槽，相邻两个定节环之间通过拱形防冲吸能节固定连接；

相邻两个防冲支撑装置之间通过加强肋固定连接，且加强肋两端分别插入两个防冲支撑装置的卡槽内固定；柔性金属网上设有强力挂钩，柔性金属网通过强力挂钩固定在加强肋侧部。