本发明属于采矿工程技术领域,涉及一种抗底鼓柔膜袋装置。
本发明还涉及一种抗底鼓柔膜袋装置的使用方法。
背景技术:
近二三十年来,随着井工开采深度不断增加,硐室(巷道)底鼓的问题愈来愈突出,煤矿尤甚。目前,在煤矿深部巷道中,由于高地应力集中,使底板发生劈裂屈曲、剪切等形式的破坏。底鼓已成为我国煤矿普遍存在的问题。底鼓既是巷道破坏的主要形式,也是巷道稳定性控制中的难题。截止目前,底鼓的防治的方法已有很多,但不外乎加固法或卸压法两类。工程实践表明,岩石硐室除承受自重应力作用外,往往还承受残余构造应力作用。因此,底鼓的防治应是从削减底板上强大水平力(外因)和提高底板强度与整体性(内因)两方面出发。由于对此问题的外因认识不清,现有的底鼓防治技术更多是只侧重于其一。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种抗底鼓柔膜袋装置,解决了在煤矿深部巷道中,由于高应力集中产生的巷道底鼓突出问题。
本发明的另一个目的是提供一种抗底鼓柔膜袋装置的使用方法。
本发明的第一个技术方案是,一种抗底鼓柔膜袋装置,包括抗底鼓柔膜袋,所述抗底鼓柔膜袋一端固定于工作面后方的煤岩壁上,抗底鼓柔膜袋另一端连接有液压支架,所述液压支架指向工作面;所述抗底鼓柔膜袋位于煤岩壁的一端开设有注浆孔,所述抗底鼓柔膜袋一侧还开设有排气孔。
本发明的第一个技术方案的特点还在于:
其中液压支架并排设置有若干个,且每个液压支架分别连接有抗底鼓柔膜袋,其中排气孔分别设置于抗底鼓柔膜袋两端的顶部,且对称设置;
其中抗底鼓柔膜袋两端部还分别设置有悬挂件;
本发明的第二个技术方案是,一种抗底鼓柔膜袋装置的使用方法,采用上述的一种抗底鼓柔膜袋装置,具体按以下步骤实施:
步骤1,将抗底鼓柔膜袋一端在工作面后方煤岩壁进行固定;
步骤2,将折叠后的抗底鼓柔膜袋的另一端挂在液压支架上;
步骤3,工作面最中间的数台液压支架随着推进长度,每次推进长度为0.8m,后依次展开抗底鼓柔膜袋进行注浆;
步骤4,将位于工作面中间的液压支架推进一定距离之后,工作面两侧的液压支架也将柔膜袋展开形成横向的柔膜墙,后再次仅展开中间的柔膜袋,重复进行;
步骤5,悬挂的柔膜袋使用完之后再次更换直到工作面推进完成,横向的柔膜墙起到一个加固的作用,防止煤柱的倾斜导致巷道底鼓。
本发明的有益效果是:
本发明的目的是提供一种抗底鼓柔膜袋装置,能够在开采的同时利用废料填充柔膜袋,增加了巷道的支护强度,形成了煤和岩体的耦合,尤其是在软岩巷道和深部巷道中,可提高围岩强度,防止底鼓突出和顶板垮落,造成人员伤亡,同时因为柔膜袋的自适应性,可以在一定范围内自主适应巷道的微小变形,从而在提供很好支撑的同时允许巷道发生微笑的变形,可以根据巷道变形情况随时进行加固,改造后具有很好的时间性和空间性,与巷道的变形规律吻合;对开采过程中产生的废料对支架后方的巷道及时充填支护,即解决了开采过程中废料难以处理的问题,又解决了随着开采深度的提高出现的底鼓突出问题,补充了岩体的完整性,增强了巷道的稳定性,提高了生产效率
附图说明
图1为本发明的一种抗底鼓柔膜袋装置的结构示意图。
图中,1.抗底鼓柔膜袋,2.排气孔,3.注浆孔,4.液压支架,5.横向柔膜墙。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明提供了一种抗底鼓柔膜袋装置,如图1所示,将抗底鼓柔膜袋1一端首先固定在工作面后方的煤(岩)壁上,抗底鼓柔膜袋1另一端与液压支架4固定,液压支架4向前推进,所述液压支架4并排设置有若干个,且每个液压支架4分别有抗底鼓柔膜袋1,且每个液压支架4上连接至少一个抗底鼓柔膜袋1,固定在液压支架4上的抗底鼓柔膜袋1依次打开,抗底鼓柔膜袋1位于煤(岩)壁的一端开设有注浆孔3,通过注浆孔3向柔膜带中注浆混凝土,抗底鼓柔膜袋1一侧开设有排气孔2,通过排气孔2排气,工作面中间的数台液压支架4推进一定距离之后,周围的液压支架4也同时打开抗底鼓柔膜袋,这样就会形成一堵堵横向柔膜墙5,起到抗底鼓的加固作用,悬挂的抗底鼓柔膜袋使用后进行更换,接着以此重复进行直到开始推进下一个工作面,防止煤柱的倾斜导致巷道底鼓,同时也补充了岩体的完整性,增强巷道的稳定和提高生产效率;抗底鼓柔膜袋1上还设置有固定带,抗底鼓柔膜袋1通过固定带与液压支架4相连,固定带一侧还设置有固定螺丝;抗底鼓柔膜袋1两端部还分别设置有悬挂件。
抗底鼓柔膜袋1由弹性胶膜和高弹纤维复合而成;所述弹性胶膜作为基体材料,是由橡胶加工而成的,具有一定厚度和弹性的膜状结构;所述高弹纤维作为增强材料,由横向纤维和纵向纤维交叉排布,构成网状结构,并嵌入弹性胶膜的内部;所述高弹纤维可以随弹性胶膜在一定范围内变形,在对弹性胶膜起到很好的支撑作用的同时也能自适应弹性胶膜在一定范围内的变形;所述柔膜袋外部安装有紧固组件,通过紧固组件可以方便使用者对紧固带上的不同位置进行紧固,可以增加柔膜袋整体的稳固性,防止其出现过大的变形及开裂现象;所述柔膜袋的右上方设有注料口以供注入充填材料,左上方设有排气孔用以及时排除袋内空气,避免在袋内形成高压造成注料困难;所述注料口由密封圈和螺栓组成,注料口内部有螺纹便于连接注料管以及注料完毕后安装螺栓封死柔膜袋防止充填材料泄露,密封圈可承受最高10mpa的压力;所述螺栓的外径等于注料口的内径;所述排气孔位于柔膜袋左上方,由密封圈和防漏网组成,在保证袋内气体顺利排出的同时阻止充填材料泄露。
本发明还公开了一种抗底鼓柔膜袋装置的使用方法,采用权利要求1所述的一种抗底鼓柔膜袋装置,具体按以下步骤实施:
步骤1,按照一种抗底鼓柔膜袋装置设计方案,在液压支架4后方煤岩壁进行固定;
步骤2,在经步骤1后将折叠后的抗底鼓柔膜袋1挂在液压支架4上,抗底鼓柔膜袋1上设注浆孔3,注浆孔是为了连接注浆管道,使注浆料进入柔膜袋;排气孔2,排气孔2是为了使注浆过程中,袋中的气体能够顺利通过排气孔排出,保证注浆能够注入柔膜袋,排气孔位于柔膜袋两端上部,呈对称分布;固定带使柔膜袋能够固定在液压支架以及煤壁上,与悬挂件、固定螺丝配合使用,其分布在柔膜袋袋体上;悬挂件使柔膜袋能够悬挂在煤壁以及液压支架上,其设置在柔膜袋顶部开口处以便于悬挂;固定螺丝使固定带,悬挂部等更好的固定在煤壁及液压支架上,设置在固定带附近即可;
步骤3,工作面最中间的数台液压支架随着推进长度,如每次推进长度为0.8m,后依次展开抗底鼓柔膜袋1进行注浆;首先需要悬挂柔膜袋的每台液压支架上面都不止一个柔膜袋,这个根据推进长度来决定,若一开始悬挂的数量有限那就全部展开之后再换上去新的,其次根据工作面长度来设置中间具体有多少台液压支架上需要悬挂柔膜袋,然后每次推进只选取已经悬挂了柔膜袋的液压支架最中间的数台展开,其余不需要展开,接着每次推进了一定距离之后,再将剩余的液压支架上的柔膜袋展开一到两个,继续推进继续只展开悬挂了柔膜袋的最中间的数台,再推进一定距离再次展开剩余的一到两个,以此往复;
步骤4,将中间的液压支架推进一定距离之后,一般4m左右一个横向的柔膜袋,两侧的支架也将柔膜袋展开形成横向的柔膜墙,后再次仅展开中间的柔膜袋,重复进行;
步骤5,悬挂的柔膜袋使用完之后再次更换直到工作面推进完成,横向的柔膜墙起到一个加固的作用,防止煤柱的倾斜导致巷道底鼓。
1.一种抗底鼓柔膜袋装置,其特征在于,包括抗底鼓柔膜袋(1),所述抗底鼓柔膜袋(1)一端固定于工作面后方的煤岩壁上,抗底鼓柔膜袋(1)另一端连接有液压支架(4),所述液压支架(4)指向工作面;所述抗底鼓柔膜袋(1)位于煤岩壁的一端开设有注浆孔(3),所述抗底鼓柔膜袋(1)一侧还开设有排气孔(2)。
2.根据权利要求1所述的一种抗底鼓柔膜袋装置,其特征在于,所述液压支架(4)并排设置有若干个,且每个液压支架(4)分别有抗底鼓柔膜袋(1)。
3.根据权利要求1所述的一种抗底鼓柔膜袋装置,其特征在于,所述排气孔(2)分别设置于抗底鼓柔膜袋(1)两端的顶部,且对称设置。
4.根据权利要求1所述的一种抗底鼓柔膜袋装置,其特征在于,所述抗底鼓柔膜袋(1)两端部还分别设置有悬挂件。
5.一种抗底鼓柔膜袋装置的使用方法,其特征在于,采用权利要求1所述的一种抗底鼓柔膜袋装置,具体按以下步骤实施:
步骤1,将抗底鼓柔膜袋(1)一端在工作面后方煤岩壁进行固定;
步骤2,将折叠后的抗底鼓柔膜袋(1)的另一端挂在液压支架上;
步骤3,工作面最中间的数台液压支架随着推进长度,每次推进长度为0.8m,后依次展开抗底鼓柔膜袋(1)进行注浆;
步骤4,将位于工作面中间的液压支架推进一定距离之后,工作面两侧的液压支架也将柔膜袋展开形成横向的柔膜墙,后再次仅展开中间的柔膜袋,重复进行;
步骤5,悬挂的柔膜袋使用完之后再次更换直到工作面推进完成,横向的柔膜墙起到一个加固的作用,防止煤柱的倾斜导致巷道底鼓。
技术总结