[发明专利]一种挡矸托盘及无巷旁充填沿空留巷采空侧协同控制结构

说明书

本发明涉及一种挡矸托盘及无巷旁充填沿空留巷采空侧协同控制结构，属于沿空留巷无煤柱开采技术领域，解决了现有的协同控制结构工序复杂，或者稳定性不足的问题。一种挡矸托盘，包括托盘板、固梁板和加强筋板，所述托盘板和固梁板通过所述加强筋板连接，所述托盘板和固梁板的夹角大于煤层倾角θ。本发明通过挡矸托盘实现挡矸梁与第一锚杆的协同锚护，从而形成协同控制作用，防止高帮发生倾倒或产生大变形，从而保证巷道高帮的稳定性。

技术领域

本发明涉及沿空留巷无煤柱开采技术领域，尤其涉及一种挡矸托盘及无巷旁充填沿空留巷采空侧协同控制结构。

背景技术

无巷旁充填留巷控制技术的发展，主要经历了矸石墙、密集支柱、锚网索控制、切顶卸压成巷等发展过程。工作面回采以后，由于采空区顶板垮落矸石及有害气体会窜入巷内，影响到留巷空间使用和安全生产，所以需要对采空侧进行切顶、挡矸和密闭控制，一方面阻抗采空区矸石窜入巷内空间，另一方面防止有害气体涌入巷内和防止采空区残余煤自燃。

进行采空侧挡矸与密闭控制，是无巷旁充填沿空留巷能否成功的关键所在，而且要考虑到煤矿的经济投入、施工便捷、控制效果等综合因素。尤其是不同煤矿的煤层赋存条件差异较大，从煤层倾角来划分，就可分为近水平煤层(煤层倾角小于8°)、缓倾斜煤层(煤层倾角为8°～25°)、倾斜煤层(煤层倾角为25°～45°)、急倾斜煤层(煤层倾角大于45°)。煤层倾角不同，给采空侧控制带来的困难程度也不一样。总体而言，近水平煤层采空侧的控制相对容易一些，而缓倾斜煤层及以上煤层的采空侧控制，由于采空区一定范围内的垮落矸体会向巷内空间滑移，进行采空侧挡矸控制后，依然对控制结构会形成时间较长的侧向压力。

现有采空侧控制方式主要有两种：一种是进行充填或砌墙等控制方式，重新建造一个“新煤帮”，但成本高、周期长、工序复杂，多数煤矿尤其中小型煤矿不愿意选用；另一种是无充填方式，即采取切顶支护、挡矸支护等进行控制，但存在控制方法不当而容易带来支护失效的问题。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提供一种挡矸托盘及无巷旁充填沿空留巷采空侧协同控制结构，以解决现有的协同控制结构工序复杂，或者稳定性不足的问题。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种挡矸托盘，包括托盘板、固梁板和加强筋板，所述托盘板和固梁板通过所述加强筋板连接，所述托盘板和固梁板的夹角大于煤层倾角θ。

进一步地，所述托盘板上设有第一穿杆孔，所述第一穿杆孔的轴线与所述托盘板的表面的夹角为90°-θ。

进一步地，所述固梁板上设有第一螺栓孔，所述第一螺栓孔垂直于所述固梁板。

一种无巷旁充填沿空留巷采空侧协同控制结构，其特征在于，包括第一锚杆、挡矸梁、第二锚杆和上述技术方案所述的挡矸托盘。

进一步地，所述第一锚杆安装在巷道顶板最靠近高帮处，所述第一锚杆使用挡矸托盘和第一螺母固定。

进一步地，还包括梯形垫块，所述梯形垫块安装在托盘板和第一螺母之间，所述梯形垫块的底部呈水平状。

进一步地，所述挡矸梁的上部与所述固梁板连接，下部通过所述第二锚杆锚固在高帮上。

进一步地，所述挡矸梁上设有第二螺栓孔和第三穿杆孔，所述第二螺栓孔用于连接所述固梁板，所述第三穿杆孔用于连接所述第二锚杆。

进一步地，还包括第三锚杆，所述第三锚杆安装在岩体帮上且位于所述第二锚杆的下方。

进一步地，还包括锚杆保护装置，所述锚杆保护装置安装在所述第二锚杆和第三锚杆的尾部。

本发明至少可实现如下有益效果之一：