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基于巷道圍巖裂隙結構密閉煤礦采空區(qū)的裝置和方法與流程

文檔序號:12650613閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.基于巷道圍巖裂隙結構密閉煤礦采空區(qū)的裝置,其特征在于:包括設置在進風巷當中的第一密閉墻和設置在回風巷當中的第二密閉墻,第一密閉墻和第二密閉墻的結構相同,第一密閉墻和第二密閉墻均包括由磚砌筑而成的第一墻體和第二墻體,第一墻體和第二墻體的側部邊沿和頂部邊沿均與巷道圍巖接觸并密封連接,第一墻體鄰近采空區(qū),第二墻體遠離采空區(qū),以采空區(qū)到第二墻體的方向為由內向外的方向,第二密閉墻體中部水平插設有注入管,注入管內端伸入到第一墻體和第二墻體之間形成的空腔內,空腔內填充有黃土,第一墻體與第二墻體之間水平設置有至少兩根張拉螺桿,每根張拉螺桿上均套設有兩塊墊板,張拉螺桿的頭部通過其中一塊墊板與第一墻體內表面頂壓接觸,張拉螺桿的外端螺紋連接有防銹防松螺帽結構,防銹防松螺帽結構通過另一塊墊板與第二墻體外表面頂壓接觸。

2.根據權利要求1所述的基于巷道圍巖裂隙結構密閉煤礦采空區(qū)的裝置,其特征在于:防銹防松螺帽結構包括防護帽、墊圈和圓環(huán)形的彈性嵌件,張拉螺桿的外端部螺紋連接有兩個螺母,所述的墊圈套設在張拉螺桿上,螺母內側表面通過墊圈與彈性嵌件壓接配合;

墊圈在圓周表面上開設有第一圓環(huán)槽,防護帽為內端開口的圓筒狀結構,防護帽的內壁敞口處沿圓周方向設置有第一定位環(huán)和第二定位環(huán),防護帽內壁在第一定位環(huán)和第二定位環(huán)之間形成第二圓環(huán)槽,第二定位環(huán)內端面與防護帽內端面齊平,第一圓環(huán)槽與第二圓環(huán)槽對應連通形成圓環(huán)形的安裝腔,所述的彈性嵌件裝配在安裝腔內。

3.根據權利要求2所述的基于巷道圍巖裂隙結構密閉煤礦采空區(qū)的裝置,其特征在于:彈性嵌件包括四個半徑均相同、圓心角均為90°的圓弧形結構的限位條,每個限位條的外圓周表面均沿圓周方向開設有兩道安裝槽,每個限位條的一端沿垂直方向開設有一個安裝孔,第二定位環(huán)自內而外通過四個定位螺釘對應穿過一個安裝孔與第一定位環(huán)螺紋連接,每個限位條的中部外側開設有與兩道安裝槽均連通的且橫截面呈L型的卡槽,卡槽內設有U型彈簧,U型彈簧的兩根簧臂對應裝配在兩道安裝槽內并與防護帽內壁頂壓配合,U型彈簧的兩根簧臂均指向相鄰一個限位條穿設有定位螺釘的一端。

4.根據權利要求3所述的基于巷道圍巖裂隙結構密閉煤礦采空區(qū)的裝置,其特征在于:墊圈外圓周在第一圓環(huán)槽外側的部分呈外細內粗的圓錐狀結構,每個限位條沿徑向方向的厚度均外厚內薄。

5.如權利要求5所述的基于巷道圍巖裂隙結構密閉煤礦采空區(qū)的裝置的密閉方法,其特征在于:包括以下步驟,

(1)、在進風巷和回風巷內選擇合適的位置分別砌筑第一密閉墻和第二密閉墻,第一墻體距離采空區(qū)巷道內距離停采線10~20m,第一墻體和第二墻體的厚度為50~80cm,第一墻體和第二墻體之間的距離為1~2m,先構筑里側第一墻體,墊板套到張拉螺桿上在第一墻體內預埋張拉螺桿,使第一墻體與巷道圍巖嚴密接觸,第一墻體砌筑完成后,接著砌筑第二墻體,隨著第二墻體的升高,在第一墻體和第二墻體之間逐漸填充黃土直至第二墻體砌筑完成后填滿,在砌筑第二墻體的同時把注入管預埋到第二墻體內,同時張拉螺桿也伸出第二墻體外;

(2)、在張拉螺桿外端套上墊板,在張拉螺桿外端擰上防銹防松螺帽結構,防銹防松螺帽結構的緊固使張緊螺桿限定第一墻體和第二墻體的距離;

(3)、用壓力泵向連接注入管向第一墻體和第二墻體之間注入膨脹材料羅克休,膨脹材料羅克休的膨脹系數為10或10以上,膨脹材料羅克休最終注入壓力達到1.5MPa以上,完全封堵巷道圍巖裂隙之用,直到膨脹材料羅克休完全充填黃土內的裂隙以及封堵巷道圍巖的裂隙后停止壓力泵;

(4)、撤除壓力泵,使用堵頭將注入管外端封堵。

6.如權利要求5所述的密閉方法,其特征在于:步驟(2)中擰上防銹防松螺帽結構的具體過程為:先把四個U型彈簧對應安裝到四個限位條的卡槽和定位槽內,再把一個限位條放置到第二圓環(huán)槽內,使用一個定位螺釘將這個限位條固定,接著依次把另三個限位條使用定位螺釘固定到第二圓環(huán)槽內,四個定位螺釘均為沉頭結構,由于U型彈簧的作用,四個限位條的活動端均凸出第一定位環(huán)內壁和第二定位環(huán)內壁;然后把螺母擰到張拉螺桿上,操作者手持防護帽,套到螺母和張拉螺桿外部沿軸向方向朝向第二墻體方向用力按壓,由于墊圈外圓周在第一圓環(huán)槽外側的部分呈外細內粗的圓錐狀結構,每個限位條沿徑向方向的厚度均外厚內薄的結構,即四個限位條的內壁與墊圈外壁之間的圓錐狀配合結構很容易將四個限位條按壓到墊圈外圓周的第一圓環(huán)槽內,在U型彈簧的作用下,四個限位條內壁緊緊地頂壓在第一圓環(huán)槽的圓周壁上,防護帽被牢牢地與螺栓一體固定,起到良好的防松和防潮作用。

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