一种大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110159316A(43)申请公布日2019.08.23(21)申请号201910547092.8(22)申请日2019.06.24(71)申请人河南理工大学地址454000河南省焦作市高新区世纪大道2001号(72)发明人王成熊祖强尹胜波王春王雨利张耀辉袁策陈晓祥(74)专利代理机构北京五洲洋和知识产权代理事务所(普通合伙)11387代理人刘春成刘素霞(51)Int.Cl.E21D11/15(2006.01)E21D11/00(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图3页(54)发明名称一种大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置及方法(57)摘要本发明提供一种大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置及方法，该袋式充填护顶的装置包括：承载平台、多个单体支柱、前挡板、后挡板以及充填袋，承载平台水平设置在巷道内，用于承载充填体，多个单体支柱对承载平台起到支撑作用，前挡板和后挡板设置于承载平台的前后两端用于阻挡充填体的膨胀，承载平台、巷道两帮、顶板、前挡板和后挡板共同形成充填空间，充填袋置于充填空间内，可有效解决充填体不能充分接顶的问题。本发明适用于大断面超高回采巷道，充填过程机械化程度高，工人劳动强度低，充填体接顶面积大，稳定性高，安全性高，承载能力大，能提供给单体柱足够的工作阻力，充填高度可控，可提高沿顶掘进巷道挖底高度，增加资源回收率。CN110159316ACN110159316A权利要求书1/2页1.一种大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置，其特征在于，所述袋式充填护顶的装置包括：承载平台，所述承载平台呈方形，水平设置在巷道内，所述承载平台的左右两边与巷道两帮接触连接，用于承载充填体；多个单体支柱，多个所述单体支柱设置在所述承载平台的下方，对承载平台起支撑作用；挡板，所述挡板呈方形，垂直设置在巷道内，所述挡板下部与所述承载平台垂直接触连接，所述挡板上部与巷道的顶板垂直接触连接，所述挡板包括前挡板和后挡板，所述前挡板和所述后挡板相对平行设置于所述承载平台的前后两端，用于阻挡所述充填体的膨胀；所述承载平台、巷道两帮、顶板、所述前挡板和所述后挡板共同形成充填空间；充填袋，所述充填袋置于所述充填空间内并且充填袋的顶部与顶板的金属网连接在一起，用于盛放充填体。2.根据权利要求1所述的大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置，其特征在于，多个所述单体支柱的距离为排距600mm、间距1000mm；多个所述单体支柱配备多个柱鞋，避免巷道底部松软，插底深度过大。3.根据权利要求1所述的大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置，其特征在于，所述承载平台包括：钢丝绳，所述钢丝绳设置于所述巷道两帮的锚杆上，所述钢丝绳间距与所述锚杆间距保持一致；圆木，所述圆木悬挂在所述钢丝绳上，所述圆木平行放置于同一水平面上，所述圆木沿巷道延伸方向铺设，所述圆木长度比所述充填袋长度长2m；钢梁，所述钢梁横跨搭接在所述圆木上，多个所述钢梁沿所述圆木方向依次铺设，所述钢梁间距为600mm；第一木板，所述第一木板在水平方向上垂直于所述钢梁进行铺设，所述第一木板间距小于等于300mm；第一钢筋网，所述第一钢筋网铺设在所述第一木板上。4.根据权利要求3所述的大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置，其特征在于，所述钢梁为π形钢梁；所述第一钢筋网的连接为搭接连接，搭接长度不小于100mm；优选地，所述第一钢筋网为矩形钢筋网。5.根据权利要求1所述的大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置，其特征在于，所述充填空间内的超出巷道两帮的锚杆和超出顶板的锚索用柔性材料进行包裹；优选地，所述柔性材料为充填料包装袋或者废旧轮胎内胎。6.根据权利要求1所述的大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置，其特征在于，所述前挡板和所述后挡板分别包括钢管、第二木板和第二钢筋网，所述钢管的两端设置在巷道的两帮上，所述第二钢筋网设置在所述钢管内侧，所述第二木板铺设在所述第二钢筋网内侧；所述钢管在巷道两帮掏槽安装，掏槽深度不小于300mm；所述钢管有足够的刚度且长度大于所述巷道两帮之间的宽度；2CN110159316A权利要求书2/2页所述第二钢筋网的连接为搭接连接，搭接长度不小于100mm；优选地，所述第二钢筋网为矩形钢筋网。7.根据权利要求1所述的大断面超高回采巷道袋式充填护顶的装置，其特征在于，所述充填袋为长方体袋体；所述充填袋的宽度与高度分别比所述充填空间的宽度与高度大300mm；所述充填袋顶部设置有长袖筒口，所述长袖筒口方向为巷道延伸的方向；所述长袖筒口有3个，分别为进气口、排气口和进浆口；所述进气口与所述进浆口设置在同一侧，所述排气口设置在另一侧；所述进气口的末端连接有一根直径19mm的高压气管；所述进浆口的末端连接有一根直径60mm的