權(quán)利要求

1.沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括由內(nèi)向外緊密貼合連接的內(nèi)層、支撐層和防護(hù)層；

其中，內(nèi)層包括由第一網(wǎng)層和第二網(wǎng)層，第一網(wǎng)層和第二網(wǎng)層之間設(shè)有布層；支撐層包括若干支柱，支柱壓實(shí)于第二網(wǎng)層上，支柱兩端分別嵌入巷道頂板和巷道底板；布層、第二網(wǎng)層和支柱上均噴涂有防護(hù)層，防護(hù)層為無機(jī)密封材料。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，第一網(wǎng)層為φ6.5mm鋼筋網(wǎng)，第二網(wǎng)層為10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)，布層為防漏風(fēng)土工布，支柱為硅錳鋼無縫鋼管，無機(jī)密封材料為科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，支柱的排距為50cm～80cm。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，支柱上端設(shè)有支柱托盤，支柱下端設(shè)有支柱底座。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，其特征在于，支柱托盤和支柱底座上均設(shè)有防滑環(huán)。

6.權(quán)利要求1～5任意一項(xiàng)所述的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的制作方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)根據(jù)巷道斷面尺寸，裁制若干與巷道斷面高度匹配的片狀的網(wǎng)片和布片；

2)將第一網(wǎng)片沿巷道走向掛設(shè)，第一網(wǎng)片與巷道頂板和巷道底板密實(shí)連接；將土工布掛設(shè)于第一網(wǎng)片上；將第二網(wǎng)片沿巷道走向掛設(shè)，并與土工布緊密貼合，第二網(wǎng)片與巷道頂板和巷道底板密實(shí)連接；

3)將若干支柱壓實(shí)在第二網(wǎng)片上，支柱兩端嵌入巷道頂板和巷道底板；

4)向表面涂覆無機(jī)密封材料，待無機(jī)密封材料風(fēng)干后，對(duì)巷道上下肩角處和局部開裂處進(jìn)行復(fù)噴。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，步驟1)中，裁制的布片高度大于預(yù)留巷道采空側(cè)高度40～50cm。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，在滯后無煤柱沿空留巷工作面2～3m的位置，沿巷道走向掛設(shè)第一網(wǎng)片。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的制作方法，其特征在于，支柱的長度大于預(yù)留巷道采空側(cè)高度40～50cm。

說明書

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于礦山安全技術(shù)領(lǐng)域，涉及沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)及其制作方法。

背景技術(shù)

無煤柱沿空留巷巷道因其留巷工藝的特殊性，在留巷采空區(qū)側(cè)需進(jìn)行擋矸支護(hù)，目前使用的擋矸支護(hù)效果較差，造成采空區(qū)與所留巷道氣體貫通，巷道內(nèi)漏風(fēng)、漏瓦斯現(xiàn)象，不利于井下防滅火工作開展及采空區(qū)瓦斯治理，需發(fā)明一種新的擋矸封閉結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)沿空留巷瓦斯治理和防滅火管理。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)及其制作方法。解決無煤柱沿空留巷采空區(qū)巷道內(nèi)漏風(fēng)、漏瓦斯等氣體災(zāi)害問題，能有效提高無煤柱沿空留巷預(yù)留巷道采空區(qū)側(cè)幫擋矸、堵漏風(fēng)效果，有利于井下防滅火及瓦斯治理工作的開展。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

本發(fā)明公開了一種沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，包括由內(nèi)向外緊密貼合連接的內(nèi)層、支撐層和防護(hù)層；

其中，內(nèi)層包括由第一網(wǎng)層和第二網(wǎng)層，第一網(wǎng)層和第二網(wǎng)層之間設(shè)有布層；支撐層包括若干支柱，支柱壓實(shí)于第二網(wǎng)層上，支柱兩端分別嵌入巷道頂板和巷道底板；布層、第二網(wǎng)層和支柱上均噴涂有防護(hù)層，防護(hù)層為無機(jī)密封材料。

優(yōu)選地，第一網(wǎng)層為φ6.5mm鋼筋網(wǎng)，第二網(wǎng)層為10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)，布層為防漏風(fēng)土工布，支柱為硅錳鋼無縫鋼管，無機(jī)密封材料為科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料。

優(yōu)選地，支柱的排距為50cm～80cm。

優(yōu)選地，支柱上端設(shè)有支柱托盤，支柱下端設(shè)有支柱底座。

進(jìn)一步優(yōu)選地，支柱托盤和支柱底座上均設(shè)有防滑環(huán)。

本發(fā)明還公開了上述沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟：

1)根據(jù)巷道斷面尺寸，裁制若干與巷道斷面高度匹配的片狀的網(wǎng)片和布片；

2)將第一網(wǎng)片沿巷道走向掛設(shè)，第一網(wǎng)片與巷道頂板和巷道底板密實(shí)連接；將土工布掛設(shè)于第一網(wǎng)片上；將第二網(wǎng)片沿巷道走向掛設(shè)，并與土工布緊密貼合，第二網(wǎng)片與巷道頂板和巷道底板密實(shí)連接；

3)將若干支柱壓實(shí)在第二網(wǎng)片上，支柱兩端嵌入巷道頂板和巷道底板；

4)向表面涂覆無機(jī)密封材料，待無機(jī)密封材料風(fēng)干后，對(duì)巷道上下肩角處和局部開裂處進(jìn)行復(fù)噴。

優(yōu)選地，步驟1)中，裁制的布片高度大于預(yù)留巷道采空側(cè)高度40～50cm。

優(yōu)選地，在滯后無煤柱沿空留巷工作面2～3m的位置，沿巷道走向掛設(shè)第一網(wǎng)片。

優(yōu)選地，支柱的長度大于預(yù)留巷道采空側(cè)高度40～50cm。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明公開了一種沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，通過設(shè)置第一網(wǎng)層提供基礎(chǔ)強(qiáng)度支持，阻擋滑落巖石等問題；通過第一網(wǎng)層和第二網(wǎng)層構(gòu)成雙層網(wǎng)，并在雙網(wǎng)層之間夾設(shè)布層，增加強(qiáng)度效果和密封性；通過在第二網(wǎng)層表面繼續(xù)緊密壓實(shí)若干支柱，防止布層掛網(wǎng)脫落，增加強(qiáng)度和穩(wěn)定性；通過設(shè)置表層的無機(jī)密封材料，并通過雙網(wǎng)層之間的布層為無機(jī)密封材料提供了有效支撐，在增加整體結(jié)構(gòu)的防風(fēng)性和密閉性的同時(shí)，對(duì)結(jié)構(gòu)本身起到保護(hù)作用，增加了所述沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的使用壽命。因此，本發(fā)明公開的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，能夠解決無煤柱沿空留巷巷道采空區(qū)側(cè)漏風(fēng)、漏瓦斯問題，與傳統(tǒng)采空側(cè)巷旁單層網(wǎng)擋矸結(jié)構(gòu)相比，具有突出的封堵效果和密閉性。

進(jìn)一步地，通過選擇具體的材料，可以增強(qiáng)所述沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的擋矸和堵漏風(fēng)。其中，雙層網(wǎng)配合使用可以更好的固定土工布，第一層鋼筋網(wǎng)強(qiáng)度較好，第二層鉛絲網(wǎng)網(wǎng)孔較小配合土工布便于表明噴涂無機(jī)材料的粘結(jié)。

進(jìn)一步地，排距選擇50～80cm，可根據(jù)采空區(qū)側(cè)垮落矸石情況和頂板壓力大小適當(dāng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，既增加了支護(hù)強(qiáng)度又節(jié)約了支護(hù)材料。

進(jìn)一步地，通過在支柱托盤和支柱底座上設(shè)置防滑環(huán)，有利于增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的擋矸強(qiáng)度。

本發(fā)明還公開了上述沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的制作方法，經(jīng)過所述制備方法形成了一套完整的無煤柱沿空巷道采空側(cè)擋矸封閉體系，且制作方法便捷易行，簡化了現(xiàn)有施工流程，提高了井下操作空間的安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的擋矸、封閉施工工藝流程圖；

圖2為本發(fā)明的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)中內(nèi)層的局部放大圖；

圖3為本發(fā)明的硅錳鋼無縫鋼管與10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)片的分布結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的支柱托盤示意圖；

圖5為本發(fā)明的支柱底座示意圖。

其中：1-φ6.5mm鋼筋網(wǎng)；2-防漏風(fēng)土工布；3-10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)；4-硅錳鋼無縫鋼管；5-支柱托盤；6-支柱底座；7-防滑環(huán)。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

本發(fā)明公開了一種無煤柱沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，包括由內(nèi)向外緊密貼合連接的內(nèi)層、支撐層和防護(hù)層，其中，內(nèi)層包括第一網(wǎng)層和第二網(wǎng)層，第一網(wǎng)層和第二網(wǎng)層之間設(shè)有布層；支撐層包括若干支柱，支柱壓實(shí)于第二網(wǎng)層上，支柱兩端分別嵌入巷道頂板和巷道底板；布層、第二網(wǎng)層和支柱上均噴涂有防護(hù)層，防護(hù)層為無機(jī)密封材料。其中，支柱上端設(shè)有支柱托盤5，支柱下端設(shè)有支柱底座6，參見圖4和圖5可知，托盤和底座上均設(shè)有防滑環(huán)7。

具體地，在本實(shí)施例中，結(jié)合圖2和圖3可知，以φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1作為第一網(wǎng)層，以10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3作為第二網(wǎng)層，以防漏風(fēng)土工布2作為布層，以硅錳鋼無縫鋼管4作為支柱。因此，φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1和10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3之間設(shè)有防漏風(fēng)土工布2，若干硅錳鋼無縫鋼管4壓實(shí)于10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3的外表面，硅錳鋼無縫鋼管4兩端分別嵌入巷道頂板和巷道底板。

具體地，在本實(shí)施例中，以科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料作為無機(jī)密封材料。

基于上述沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，本發(fā)明還公開了其制作方法。首先，該結(jié)構(gòu)通過在雙層網(wǎng)(φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1+10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3)夾防漏風(fēng)土工布2擋矸的基礎(chǔ)上，施工一排硅錳鋼無縫鋼管4，堵風(fēng)、擋矸措施施工完畢后，最后在表面噴涂新型薄噴材料(科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料)密閉。

其中，本發(fā)明所述無煤柱沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)，針對(duì)無煤柱沿空留巷巷道采空區(qū)側(cè)漏風(fēng)、漏瓦斯問題，在傳統(tǒng)采空側(cè)巷旁單層網(wǎng)擋矸的基礎(chǔ)上改良為“φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1+防漏風(fēng)土工布2+10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3”擋矸，10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3外施工一排硅錳鋼無縫鋼管4，上下兩端嵌入巷道頂?shù)装?，壓?shí)10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3，防止掛網(wǎng)脫落。擋矸施工完畢后，在表面噴涂新型薄噴材料(科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料)封堵、密閉。

其制作方法具體按照以下步驟進(jìn)行施工：

一種無煤柱沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的制作方法，由掛網(wǎng)擋矸、密閉噴涂兩部分制成。

①在滯后無煤柱沿空留巷工作面2～3m的位置，沿巷道走向掛設(shè)φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1并固定，再在φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1上掛設(shè)防漏風(fēng)土工布2(防火)，在防漏風(fēng)土工布外側(cè)再施工一片10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3，并與φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1、巷道頂?shù)装骞潭āＴ诠潭ê玫?0#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3外側(cè)施工一排硅錳鋼無縫鋼管，硅錳鋼無縫鋼管兩端嵌入巷道頂?shù)装?，與10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3密實(shí)接觸。②最后再噴上一層新型薄噴材料(科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料)，待風(fēng)干后針對(duì)錨桿(索)、接頂、接底及開裂處進(jìn)行復(fù)噴。

在實(shí)際使用中，對(duì)于長距離的巷道長度，可以直接通過拼接實(shí)現(xiàn)本發(fā)明公開的沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的配合延伸使用。

結(jié)合圖1可知，本發(fā)明公開的一種無煤柱沿空留巷采空區(qū)擋矸封閉結(jié)構(gòu)的制作方法，包括以下步驟：

步驟一：根據(jù)巷道斷面尺寸，裁制若干片狀φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1、10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3、防漏風(fēng)土工布2；裁制好的防漏風(fēng)土工布2高度大于預(yù)留巷道采空側(cè)高度40cm；

步驟二：先將φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1沿巷道走向掛設(shè)，φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1兩端與巷道頂?shù)装迕軐?shí)連接；

步驟三：將防漏風(fēng)土工布2裁片掛設(shè)于φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1上，上下各余20～25cm嵌入φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1內(nèi)；(裁制時(shí)，使布片高度大于預(yù)留巷道采空側(cè)高度40～50cm)

步驟四：將10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3裁片緊密貼合防漏風(fēng)土工布2沿巷道走向掛設(shè)，10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3兩端與巷道頂?shù)装迕軐?shí)連接；

步驟五：待掛設(shè)完成后，將硅錳鋼支柱裁制成長度大于預(yù)留巷道采空側(cè)40～50cm的鋼管制件，即硅錳鋼無縫鋼管4，并在硅錳鋼無縫鋼管4兩端焊上支柱底座6和支柱托盤5；將預(yù)制好的硅錳鋼無縫鋼管4以排距50cm～80cm壓實(shí)在外層10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3上，兩端嵌入巷道頂?shù)装澹?/span>

步驟六：上述步驟完成后，在最外側(cè)10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3噴涂一層新型薄噴材料(科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料)，噴涂層風(fēng)干后，再對(duì)錨桿、錨索、巷道上下肩角處、局部開裂處進(jìn)行復(fù)噴；

以上所述過程中第一次噴涂和復(fù)噴所用噴涂材料為科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料，無任何揮發(fā)性有害物質(zhì)，拉伸強(qiáng)度高，變形大，粘結(jié)性強(qiáng)，硬化快，密封性優(yōu)。

綜上所述，本發(fā)明為無煤柱沿空留巷采空區(qū)巷道內(nèi)漏風(fēng)、漏瓦斯等氣體災(zāi)害問題提出一種的采空區(qū)擋矸、封閉的結(jié)構(gòu)和制作方法，據(jù)預(yù)留巷道斷面尺寸，裁制若干片狀φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1、10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)片3、防漏風(fēng)土工布2，用“φ6.5mm鋼筋網(wǎng)1+防漏風(fēng)土工布2+10#鍍鋅鉛絲網(wǎng)3+硅錳鋼無縫鋼管4+柔性噴涂密閉(科塞敷無機(jī)柔性噴涂材料)”的方法進(jìn)行采空區(qū)巷旁擋矸、密閉，為無煤柱沿空留巷采空區(qū)巷道內(nèi)漏風(fēng)、漏瓦斯等氣體貫通問題提出一種有效的施工方法，有利于解決漏風(fēng)問題，防止瓦斯泄露等問題。

以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。