一種用于沿空留巷的巷幫密封裝置及其應(yīng)用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于巷道密封技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于沿空留巷的巷幫密封裝置及其應(yīng)用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采用傳統(tǒng)煤柱護巷的開采方法浪費了大量的煤炭資源，并且在煤柱上積聚了大量壓縮彈性能，容易引發(fā)沖擊地壓、煤與瓦斯突出等動力災(zāi)害，因此，無煤柱開采技術(shù)是煤礦開采發(fā)展的方向。無煤柱切頂成巷技術(shù)采用爆破超前預(yù)裂直接頂，在采場周期來壓作用下，直接頂沉降至底形成巷幫，隔絕采空區(qū)，實現(xiàn)了無煤柱開采，改善了采場周圍應(yīng)力分布。無煤柱切頂成巷后，實現(xiàn)巷道與老塘(采空區(qū))的徹底隔絕是留巷成功的關(guān)鍵。為了保證巷道與采空區(qū)徹底隔絕、不串風(fēng)，傳統(tǒng)方法往往需要采用槽鋼加固巷幫，再向巷幫大量注漿的工藝，不僅浪費了大量人力、財力，而且可能影響工作面正常接替程序。
[0003]使用柔性阻燃簾布進行巷道的密封，是一種簡單有效的巷道密封手段，而根據(jù)現(xiàn)場施工分析認為，運用柔簾進行巷道的密封，目前技術(shù)瓶頸在于:
[0004]1、尚未有專門裝置對柔簾進行升掛布置的同時實現(xiàn)對巷道頂板壓力的完全讓壓效果；
[0005]2、對于頂板起伏大的巷道，很難實現(xiàn)完全密封；
[0006]3、安裝密封裝置工藝復(fù)雜；
[0007]4、密封裝置不可全部回收利用，密封成本高。
[0008]由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于進一步的改進和提尚。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種用于沿空留巷的巷幫密封裝置及其應(yīng)用方法。
[0010]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為:
[0011]—種用于沿空留巷的巷幫密封裝置，包括對順槽巷道進行封閉以隔絕順槽巷道與采空區(qū)的密封機構(gòu)、為密封機構(gòu)提供支撐力的支撐機構(gòu)以及帶動密封機構(gòu)、支撐機構(gòu)沿順槽巷道高度方向做升降運動的升降機構(gòu)，密封機構(gòu)包括柔性簾布，支撐機構(gòu)包括托架及設(shè)置在托架上方的支撐塊，柔性簾布的頂端圍包在支撐塊上并與巷道頂板貼合接觸，柔性簾布的底端與巷道底板貼合接觸，升降機構(gòu)包括一級升降機構(gòu)和二級升降機構(gòu)，一級、二級升降機構(gòu)均與托架相連。
[0012]所述密封機構(gòu)沿巷道長度方向多組連接布置，相對應(yīng)的，支撐機構(gòu)、升降機構(gòu)均設(shè)置有多組，各密封機構(gòu)的柔性簾布沿順槽巷道長度方向并排布置，相鄰兩個密封機構(gòu)的兩條柔性簾布之間通過萬能粘貼扣連接，各萬能粘貼扣分別設(shè)置在柔性簾布的左端和右端，各所述柔性簾布沿與順槽巷道豎直方向呈20°?30°下垂布置，且柔性簾布的傾斜方向朝向順槽巷道外側(cè)。
[0013]所述托架的底端設(shè)置有與一級升降機構(gòu)數(shù)量相等的支撐座，一級升降機構(gòu)包括單體液壓支柱，單體液壓支柱的底端與順槽巷道底板固連，單體液壓支柱的液壓桿通過支撐桿與支撐座相連，支撐桿的一端與支撐座固連，支撐桿的另一端與單體液壓支柱的液壓桿相鉸接;二級升降機構(gòu)包括液壓缸，液壓缸的底端與單體液壓支柱相鉸接，液壓缸的液壓桿的頂端與支撐座相鉸接。
[0014]所述支撐桿通過第一卡箍與單體液壓支柱的液壓桿相鉸接，液壓缸的底端通過第二卡箍與單體液壓支柱相鉸接，第一卡箍和第二卡箍的結(jié)構(gòu)相同，所述第一、第二卡箍均包括第一半弧段和第二半弧段，第一半弧段的一端與第二半弧段的一端為轉(zhuǎn)動連接、第一半弧段的另一端與第二半弧段的另一端為固定連接，第一卡箍的第一半弧段和第二半弧段配合后緊固在單體液壓支柱的液壓桿上，第二卡箍的第一半弧段和第二半弧段配合后緊固在單體液壓支柱上;第二半弧段的一側(cè)固連有兩塊定位耳板，定位耳板上開設(shè)有通孔，液壓缸的底端和支撐桿的一端分別通過銷軸與定位耳板轉(zhuǎn)動連接，所述支撐桿為圓柱形實心鋼結(jié)構(gòu)。
[0015]所述第二半弧段的一端設(shè)置有定位凸塊，且定位凸塊上開設(shè)有第一轉(zhuǎn)孔，第一半弧段的一端開設(shè)有能夠容納定位凸塊的凹槽，且第一半弧段設(shè)置凹槽的這一端的上部和下部分別開設(shè)有與第一轉(zhuǎn)孔位置相對的第二轉(zhuǎn)孔，第二半弧段設(shè)置定位凸塊的一端與第一半弧段設(shè)置凹槽的一端通過穿過第一轉(zhuǎn)孔、第二轉(zhuǎn)孔的轉(zhuǎn)軸實現(xiàn)轉(zhuǎn)動連接;第一、第二半弧段的另一端均設(shè)置有定位凸板，第一半弧段的定位凸板與第二半弧段的定位凸板通過螺栓螺母緊固件實現(xiàn)緊固定位。
[0016]所述托架呈長方形凹臺結(jié)構(gòu)，支撐塊放置在托架內(nèi)。
[0017]所述托架的一側(cè)沿托架的長度方向設(shè)置有若干個用于鉤掛柔性簾布的掛鉤，柔性簾布的頂端繞過支撐塊后掛固于托架的掛鉤上。
[0018]所述單體液壓支柱的底端設(shè)置有底座，底座呈三角形，底座通過緊固鉚釘固定在順槽巷道底板上。
[0019]所述支撐塊為柔性塊體，支撐塊采用阻燃的柔性樹脂材料制成;所述柔性簾布的上部通過柔性塊體與順槽巷道頂板貼合接觸，柔性簾布的底部向順槽巷道內(nèi)側(cè)彎卷，彎卷的柔性簾布上壓裝有裝有碎矸石的矸石袋，使得柔性簾布與順槽巷道底板貼合接觸。
[0020]本發(fā)明還公開了一種如上所述的用于沿空留巷的巷幫密封裝置的應(yīng)用方法，該方法包括如下步驟:
[0021]步驟1、待采煤工作面開采前，超前定向爆破直接頂，沿順槽巷道底部靠近采煤工作面的一側(cè)打爆破鉆孔，并安裝炸藥，進行直接頂爆破預(yù)裂切縫；
[0022]步驟2、沿順槽巷道底部靠近采煤工作面一側(cè)巷幫上布置單體液壓支柱，用緊固鉚釘將單體液壓支柱固定于順槽巷道底板上，向單體液壓支柱內(nèi)注入乳化液，升起單體液壓支柱的液壓桿，使其頂住順槽巷道頂板；
[0023]步驟3、將第一、第二卡箍緊固在單體液壓支柱的液壓桿上，第一卡箍和第二卡箍在單體液壓支柱的液壓桿上呈一上一下布置；
[0024]步驟4、將托架通過支撐桿連接至第一卡箍的定位耳板上，將液壓缸的底部連接至第二卡箍的定位耳板上；
[0025]步驟5、向液壓缸內(nèi)注入乳化液，使液壓缸內(nèi)的液壓桿頂推托架上升，帶動支撐桿繞銷軸轉(zhuǎn)動，待托架上升至接近順槽巷道頂板位置時，將支撐塊放入托架內(nèi)；
[0026]步驟6、將柔性簾布上端繞過支撐塊掛固于托架一側(cè)的掛鉤上，然后繼續(xù)向液壓缸注入乳化液，待支撐塊頂推柔性簾布緊密貼合順槽巷道頂板時，停止加注乳化液；
[0027]步驟7、整理柔性簾布，使其沿豎直方向下垂，使其柔性簾布下端向順槽巷道內(nèi)側(cè)彎卷一段長度，將裝有碎矸石的矸石袋壓住彎卷的柔性簾布，使柔性簾布緊密貼合順槽巷道底板；
[0028]步驟8、依據(jù)步驟I至步驟7，依次安裝下一組密封機構(gòu)、支撐機構(gòu)和升降機構(gòu)，將相鄰的柔性簾布通過萬能粘貼扣進行粘貼密封；
[0029]步驟9、待下一采煤工作面開采時，隨下一工作面的推進依次回收各組密封機構(gòu)、支撐機構(gòu)和升降機構(gòu)。
[0030]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明所取得的有益效果為:
[0031]1、本發(fā)明使用阻燃型柔性簾布密封巷道，柔性簾布上部通過柔性塊體頂推貼合順槽巷道頂板，下部使用矸石袋壓住緊密貼合順槽巷道底板，左右兩端使用萬能粘貼扣連接，巷道密封效果好，保證了巷道與采空區(qū)的不串風(fēng)。
[0032 ] 2、本發(fā)明中的柔性簾布使用單體液壓支柱配合液壓缸進行支撐，使得柔簾密封裝置不僅安裝工藝簡單，而且成本較低。
[0033]3、本發(fā)明中的柔性簾布和單體液壓支柱可隨順槽巷道頂板的下沉而縮降，具有柔性讓壓效果，克服了剛性墻體的弊端。
[0034]4、本發(fā)明中的柔性簾布密封裝置回收利用率高，大大節(jié)省了密封成本。
【附圖說明】
[0035]圖1為本發(fā)明中一組密封機構(gòu)、支撐機構(gòu)與升降機構(gòu)的裝配圖。
[0036]圖2為圖1的正視圖。
[0037]圖3為圖1的側(cè)視圖。
[0038]圖4為本發(fā)明中的密封裝置在順槽巷道內(nèi)的安裝布局圖。
[0039]圖5為柔性簾布、支撐塊與托架的相對位置關(guān)系示意圖。
[0040]圖6為本發(fā)明中第一卡箍的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041 ]其中，
[0042]1、柔性簾布2、支撐塊3、托架4、萬能粘貼扣5、掛鉤6、矸石袋7、支撐座8、底座9、緊固鉚釘10、單體液壓支柱11、液壓缸12、液壓缸的液壓桿13、第二卡箍14、支撐桿15、第一卡箍16、銷軸17、單體液壓支柱的液壓桿18、順槽巷道的頂板19、順槽巷道的底板20、順槽巷道
【具體實施方式】
[0043]下面結(jié)合附圖和具體的實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明，但本發(fā)明并不限于這些實施例。
[0044]如圖1至圖6所示，一種用于沿空留巷的巷幫密封裝置，包括對順槽巷道20進行封閉以隔絕順槽巷道20與采空區(qū)的密封機構(gòu)、為密封機構(gòu)提供支撐力的支撐機構(gòu)以及帶動密封機構(gòu)、支撐機構(gòu)沿順槽巷道20高度方向做升降運動的升降機構(gòu)，密封機構(gòu)包括柔性簾布I，所述柔性簾布I是采用阻燃抗靜電軟質(zhì)PVC材料制成的，具體為以高強滌綸晶格布為骨架，PVC塑料填充制作而成;支撐機構(gòu)包括托架3及設(shè)置在托架3上方的支撐塊2，所述托架3呈長方形凹臺結(jié)構(gòu)，支撐塊2放置在托架3內(nèi)；所述托架3的一側(cè)沿托架3的長度方向設(shè)置有若干個用于鉤掛柔性簾布I的掛鉤5，柔性簾布I的頂端繞過支撐塊2后掛固于托架3的掛鉤5上;所述支撐塊2為柔性塊體，支撐塊2采用阻燃的柔性樹脂材料制成;所述柔性簾布I的上部通過柔性塊體與順槽巷道頂板18貼合接觸，柔性簾布I的底部向順槽巷道20內(nèi)側(cè)彎卷，彎卷的柔性簾布I上壓裝有裝有碎矸石的矸石袋6，使得柔性簾布I與順槽巷道底板19貼合接觸;升降機構(gòu)包括一級升降機構(gòu)和二級升降機構(gòu)，一級、二級升降機構(gòu)均與托架3相連。
[0045]所述托架3的底端設(shè)置有與一級升降機構(gòu)數(shù)量相等的支撐座，一級升降機構(gòu)包括單體液壓支柱10，所述單體液壓支柱10的底端設(shè)置有底座8，底座8呈三角形，底座8通過緊固鉚釘9固定在順槽巷道底板19上，單體液壓支柱的液壓桿17通過支撐桿14與支撐座7相連，支撐桿14的一端與支撐座7固連，支撐桿14的另一端與單體液壓支柱的液壓桿17相鉸接;二級升降機構(gòu)包括液壓缸11，液壓缸11的底端與單體液壓支柱10相鉸接，液壓缸的液壓桿12的頂端與支撐座7相鉸接;所述支撐桿14通過第一卡箍15與單體液壓支柱的液壓桿12相鉸接，液壓缸11的底端通過第二卡箍13與單體液壓支柱10相鉸接，第一卡箍15和第二卡箍13的結(jié)構(gòu)相同，所述第一、第二卡箍均包括第一半弧段131和第二半弧段132，第一半弧段