[发明专利]一种矸石固废胶凝充填柔性半模板系统及支护方法

权利要求书

1.一种矸石固废胶凝充填柔性半模板系统，包括设置在靠近上区段一侧的本区段回风巷道(12)和设置在靠近下区段一侧的本区段运输巷道(13)，其特征在于，还包括若干上区段已填充柔性半模板(17)、挂模锚杆单元、单体液压支架装置(9)、柔性半模板(11)和充填材料制备运输单元；

若干上区段已填充柔性半模板(17)依次安装在上区段运输巷道中，且与本区段回风巷道(12)相邻地设置；其中，每个上区段已填充柔性半模板(17)均与上区段运输巷道的顶板、底板和靠近本区段回风巷道一侧的帮部密实接触；

所述挂模锚杆单元设置于本区段运输巷道(13)中远离本区段采空区(5)的一侧，其由若干顶板锚杆(6)、若干顶板锚索(7)和若干帮部锚杆(8)组成，若干顶板锚杆(6)沿长度方向彼此相间隔地锚固于本区段运输巷道(13)的顶板上，若干顶板锚索(7)沿长度方向彼此相间隔地锚固于本区段运输巷道(13)的顶板上，且顶板锚杆(6)和顶板锚索(7)之间相间隔地设置；若干帮部锚杆(8)沿长度方向彼此相间隔地锚固于本区段运输巷道(13)的非充填侧煤帮上；

若干工作面液压支架(14)并排地设置在本区段工作面中，且位于本区段采空区(5)已填充部分的前侧，其中靠上区段的一个工作面液压支架(14)位于本区段回风巷道(12)中靠近本区段采空区(5)的一侧，其中靠下区段的一个工作面液压支架(14)位于本区段运输巷道(13)中靠近本区段采空区(5)的一侧；

所述单体液压支架装置(9)设置于本区段运输巷道(13)中靠近本区段采空区(5)的非回采侧，且位于所在区域中工作面液压支架(14)的后方；单体液压支架装置(9)由底座(910)、垂直液压支柱(901)、顶梁(907)、空心支护板(911)、水平液压支柱(902)、上侧挡板一(908)、下侧挡板一(909)、上侧挡板二(912)和下侧挡板二(913)组成；所述底座(910)的前端为向上弧形弯曲的结构，且底座(910)的前端通过连轴(904)与前侧的工作面液压支架(14)连接；六个垂直液压支柱(901)呈两列三排地排布，且垂直液压支柱(901)的固定端固定连接在底座(910)的上端面上；所述顶梁(907)水平地设置在底座(910)的上方，且其下端面与若干垂直液压支柱(901)的伸缩端固定连接；所述空心支护板(911)的尺寸与顶梁(907)的尺寸相适配，且固定连接在顶梁(907)的上端，空心支护板(911)的上部在对应顶板上锚杆的位置开设有与锚杆尺寸相适配的若干预留孔(906)；四个水平液压支柱(902)均匀地分为两组，每组中的两个水平液压支柱(902)在竖向上相间隔地分布，且设置在相邻两排垂直液压支柱(901)之间的空间中，同时，每组中位于上部的水平液压支柱(902)的固定端通过上立式支架与顶梁(907)固定连接，每组中位于下部的水平液压支柱(902)的固定端通过下立式支架与底座(910)固定连接；所述上侧挡板一(908)和下侧挡板一(909)上下相对地设置，且位于底座(910)的后端，上侧挡板一(908)的上端与顶梁(907)的后端固定连接，下侧挡板一(909)的下端与底座(910)的后端固定连接；所述上侧挡板二(912)和下侧挡板二(913)上下相对地设置，且位于水平液压支柱(902)伸缩端的一侧，上侧挡板二(912)与位于上侧的两个水平液压支柱(902)的伸缩端固定连接，下侧挡板二(913)与位于下侧的两个水平液压支柱(902)的伸缩端固定连接；

所述柔性半模板(11)设置在设置于本区段运输巷道(13)中远离本区段采空区(5)的一侧，且与单体液压支架装置(9)并排地设置；柔性半模板(11)由柔性模袋(1105)、顶部绳索(1102)、侧边绳索(1103)和网状尼龙绳(1104)组成；所述柔性模袋(1105)为中空的长方体形状，其正面上方开设有与其内腔相连通的注浆口(1101)，多根顶部绳索(1102)均匀地连接在柔性模袋(1105)的顶部，且其自由端分别与其所在区域上方的多根顶板锚杆(6)和多根顶板锚索(7)连接；多根侧边绳索(1103)均匀地连接在柔性模袋(1105)靠近下区段一侧的侧面上，且其自由端分别与其所在区域侧部的多根帮部锚杆(8)连接；多根网状尼龙绳(1104)均匀地分布在柔性模袋(1105)的内腔中，且每根网状尼龙绳(1104)均倾斜地设置，且其两端分别与柔性模袋(1105)相对的两侧面连接；

所述充填材料制备运输单元由充填泵站(18)、搅拌机、固废物浆液输送管道(15)、水泥车(16)、破碎机和上料机组成，所述充填泵站(18)设置在本区段工作面后方的本区段运输巷道(13)附近，其出料口通过泵注软管与柔性模袋(1105)上的注浆口(1101)连接，用于将所接收到的物料泵入到本区段工作面后方的柔性模袋(1105)中；所述搅拌机设置在本区段工作面前方的本区段回采巷道(13)中，用于对固废物料和水进行搅拌，并形成固废浆料；所述固废物浆液输送管道(15)的进料端与搅拌机的出料口连接，其出料端与充填泵站(18)连接，用于将固废物浆液输送到充填泵站(18)中；所述水泥车(16)设置在本区段运输巷道(13)中，用于将水泥运输到充填泵站(18)中；所述破碎机设置在本区段工作面前方的本区段回采巷道(13)中，用于将大块固废材料破碎成小颗粒固废材料；所述上料机为皮带运输机，其进料端与破碎机的出料端连接，其出料端与搅拌机的进料口连接。