[发明专利]一种填充展开式巷道支护装置及施工方法

说明书

本发明公开一种填充展开式巷道支护装置及施工方法，包括支护层、支撑带，所述支撑带设置为条型囊状结构，所述支护层设置为可硬化或固化的柔性片状层，所述支护层固定设置在所述支撑带的外端面上，所述支撑带上设置有注入口，通过所述注入口向所述支撑带内注入填充物；本发明在所述支撑水带未填充填充物以及所述支护层在未硬化或固化前，所述支护层和所述支撑水带可进行折叠收纳，节省空间，方便井下狭小空间运输安装。

技术领域

本发明涉及巷道支护技术领域，具体涉及一种填充展开式巷道支护装置及施工方法。

背景技术

我国煤矿主要是地下开采，需要在井下开掘大量巷道，采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。

在煤矿巷道中常采用锚杆、钢拱架等支护材料及工艺对巷道进行支护，对巷道进行支护的基本目的在于缓和及减少围岩的移动，使巷道断面不致过度缩小，同时防止已散离和破坏的围岩冒落。

在采用现有支护材料进行支护时，锚杆、钢拱架搬运困难，安装、组装工序多，严重影响施工效率。煤矿巷道以往多采用钻爆法或悬臂式掘进机掘进，掘进速度较慢，采用传统锚杆、钢拱架支护材料及结构可勉强满足巷道支护的需要。随着近年来TBM等自动化、智能化掘进设备及技术引入煤矿巷道掘进工程中，巷道掘进速度大幅提高，造成传统支护材料和工艺支护施工速度远慢于巷道掘进速度，难以满足煤矿巷道快速掘进的需要。

此外，钢拱架等传统支护结构为刚性结构，安装后难以与巷道围岩紧密贴合。为防止无效支护，在钢拱架或管片等支护结构安装完毕后，需要在支护材料和巷道围岩之间充填豆砾石或打入木楔，以使支护结构能够紧密支撑围岩。这就使施工工艺更为复杂，施工效率更加低下。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。

发明内容

为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，提供一种填充展开式巷道支护装置，包括支护层、支撑水带，所述支撑水带设置为条型囊状结构，所述支护层设置为可硬化的柔性片状层，所述支护层固定设置在所述支撑水带的外端面上，所述支撑水带上设置有注水口，通过所述注水口向所述支撑水带内注入填充物。

较佳的，所述支护层包括柔性外壳和支护内芯，所述支护内芯设置在所述柔性外壳内，所述柔性外壳和所述支撑水带固定连接。

较佳的，所述支撑水带的形状和尺寸根据所述巷道开挖断面的形状和尺寸对应设置。

较佳的，所述支撑水带设置为闭合环形或者直线片状结构。

较佳的，所述支护内芯采用可硬化或固化材料填充至所述柔性外壳内形成。

较佳的，所述支护内芯采用速凝水泥与纤维混合制备。

较佳的，所述支护内芯采用热固化材料或光固化材料或化学固化材料。

较佳的，一种所述巷道支护装置的施工方法为：

S1，将所述填充展开式巷道支护装置摆放至对应的支护位置，所述填充展开式巷道支护装置处于折叠状态；

S2，通过所述注水口向所述支撑水带内注水，使所述支撑水带膨胀展开，带动所述支护层展开形成柔性支撑结构并紧贴巷道围岩表面；

S3，保持所述支撑水带的水压，将所述支护层在紧贴巷道围岩岩面的状态下，通过向所述支护层洒水或注入硬化剂，使所述支护层硬化或固化，形成紧贴巷道围岩岩面的硬性支撑结构，以对巷道围岩起到支护作用；

S4，待所述支护层硬化或固化，强度达到规定值后，释放所述支撑水带的水压，完成支护工作。

较佳的，所述巷道支护装置依次密集排列设置。

较佳的，所述巷道支护装置单独或间隔排列设置。