[发明专利]一种快速构筑沿空留巷的支撑结构及其施工方法

权利要求书

1.一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，其特征在于，包括：

上支撑块(1)，顶部开设有用于放置膨胀剂的第一凹槽(2)，中部开设有用于放置应力应变传感器(10)的第二凹槽(3)，底部开设有多个第三凹槽(4)；

下支撑块(5)，底部置于回采煤壁底壁上，顶部开设有多个与第三凹槽(4)一一对应的第四凹槽(6)；

连接筋(7)，设置为多个，用于连接上支撑块(1)和下支撑块(5)，各连接筋(7)的顶端插入各第三凹槽(4)内，各连接筋(7)的底端插入第四凹槽(6)内，且各连接筋(7)的底端位于第四凹槽(6)的底壁上方；

两个中支撑块(8)，分别对称设在上支撑块(1)与下支撑块(5)之间，且两个中支撑块(8)的支撑强度均小于上支撑块(1)和下支撑块(5)的支撑强度，两个中支撑块(8)上均开设有多个弧形槽(9)，位于两个中支撑块(8)上相对设置的两个弧形槽(9)拼接后嵌套在连接筋(7)上。

2.如权利要求1所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，其特征在于，所述多个连接筋(7)底端均为锥形结构。

3.如权利要求1或2所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，其特征在于，两个拼接后嵌套在连接筋(7)上的弧形槽(9)与连接筋(7)之间的空隙内填充有多个条形块，所述多个条形块与制备中支撑块(8)的材料相同。

4.如权利要求1所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，其特征在于，相邻的两个第三凹槽(4)之间间距为0.75m-0.85m。

5.如权利要求1所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，其特征在于，所述上支撑块(1)底面和下支撑块(5)顶面均为矩形。

6.如权利要求5所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，其特征在于，所述上支撑块(1)底面和下支撑块(5)顶面均为正方形，该正方形的边长为3m-3.5m。

7.如权利要求1所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构，其特征在于，所述多个第三凹槽(4)均呈矩阵分布。

8.如权利要求1所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将上支撑块(1)、下支撑块(5)以及中支撑块(8)分别根据巷道断面尺寸提前预制，且上支撑块(1)、下支撑块(5)以及中支撑块(8)组装后总高低于沿空留巷的总高100-150mm；

S2：将上述S1预制好的上支撑块(1)、下支撑块(5)以及中支撑块(8)运送至采煤工作面前方5-10m处，并在靠近开采工作面3-5m处开设固定下支撑块(5)的缺口，并将下支撑块(5)固定在缺口处，然后将各连接筋(7)底端插入各第四凹槽(6)内，再将各连接筋(7)顶端插入与第四凹槽(6)对应的第三凹槽(4)内；此时用千斤顶将上支撑块(1)支起，将两个中支撑块(8)分别由左右两侧推入上支撑块(1)和下支撑块(5)之间，此时设在两个中支撑块(8)上的各弧形槽(9)拼接后套在各连接筋(7)的外部，然后向拼接套在各连接筋(7)外部的弧形槽(9)内填充制备多个条形块，撤去千斤顶，再向第一凹槽(2)内注入定量的水，使膨胀剂膨胀接顶；

S3：随着工作面开采的推进，为了对采空区一侧持续进行支护和封闭，因此按照上述S2将上支撑块(1)、下支撑块(5)以及中支撑块(8)进行组装，并按顺序依次沿巷道布置在靠近采空区一侧，并在每隔20-100m的第二凹槽(3)内安装一应力应变传感器(10)。

9.如权利要求8所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构的施工方法，其特征在于，组装后的上支撑块(1)、下支撑块(5)以及中支撑块(8)外侧利用槽钢连接加固。

10.如权利要求8所述的一种快速构筑沿空留巷的支撑结构的施工方法，其特征在于，预制的上支撑块(1)和下支撑块(5)均由以下质量分数配比的原料组分制成：煤矸石40-50％、粉煤灰5-10％、水泥18-25％、沙子5-10％、石子10-15％，水9-15％；预制中支撑块(8)由以下质量分数配比的原料组分制成：煤矸石50-55％、粉煤灰5-10％、水泥15-20％、沙子5-10％、石子5-10％、水10-15％、石棉网1-2％以及交联剂1-2％。