一种煤矿井下无煤柱支撑结构的制作方法

1.本实用新型属于采煤技术领域，涉及采煤过程中的煤矿支撑结构，具体为一种煤矿井下无煤柱支撑结构。


背景技术：

2.无煤柱开采技术是采煤过程中在空留巷附近不留护巷煤柱而用其他方式维护巷道的开采技术，其有优点是煤的回采率高，可以减少冲击地压，掘进率低，巷道维修费少。沿空留巷在回采过程中沿采空区边缘利用钢筋混凝土支座、充填带、密集支柱、木垛等方法，对回踩的巷道进行支撑，防止空留巷附近塌陷后影响煤的回采。
3.使用最普遍的无煤柱开采技术是沿空留巷附近利用支架模具、注浆充填形成一堵充填墙体，这种技术虽然可以达到隔离踩空区的目的，但是由于工作量大，劳动成本高，同时还存在充填墙接替不及时，仍会导致回采区塌陷的问题。因此，对本领域的技术人员来说，及时开发一种有效的支护结构时非常必要的。


技术实现要素：

4.针对上述现有的无煤柱开采技术会导致回采区塌陷的问题，本实用新型提出了一种煤矿井下无煤柱支撑结构。其具体技术方案如下：
5.一种煤矿井下无煤柱支撑结构，包括采空区和回采区，所述采空区设置在回采区的一侧或两侧，所述一种煤矿井下无煤柱支撑结构还包括支撑件，所述支撑件有多个，多个支撑件并列地设置在回采区的下方；
6.所述支撑件包括柱顶支撑件、柱脚支撑件、钢管和柱脚基座，所述柱顶支撑件和柱脚支撑件分别设置在钢管的顶端和底端，所述钢管通过柱脚支撑件与柱脚基座固定连接，所述钢管内设置有混凝土填充层。
7.进一步限定，所述柱顶支撑件包括柱顶钢板，所述柱顶钢板固定连接在钢管的顶端。
8.进一步限定，所述柱顶支撑件还包括柱顶加强肋，所述柱顶加强肋设置在钢管与柱顶钢板之间。
9.进一步限定，所述柱顶支撑件还包括密封钢板，所述密封钢板设置在钢管与柱顶钢板的连接处。
10.进一步限定，所述柱脚支撑件包括柱脚钢板，所述柱脚钢板连接在钢管的底端。
11.进一步限定，所述柱脚支撑件还包括柱脚加强肋，所述柱脚加强肋设置在钢管与柱脚钢板之间。
12.进一步限定，所述柱顶加强肋和柱脚加强肋均有多个，多个柱顶加强肋和多个柱脚加强肋均沿着钢管的周向均匀分布。
13.进一步限定，所述钢管的外壁涂覆有防锈层。
14.进一步限定，所述一种煤矿井下无煤柱支撑结构还包括密封件，所述密封件设置
在采空区和回采区的连接处。
15.进一步限定，所述密封件包括方防尘布和连接杆，所述回采区的顶部和底部均设置有连接杆，所述防尘布与连接杆连接。
16.与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：
17.1、本实用新型一种煤矿井下无煤柱支撑结构，其在采空区内设置有多个支撑件，支撑件包括柱顶支撑件、柱脚支撑件、钢管和柱脚基座，柱顶支撑件和柱脚支撑件分别设置在钢管的顶端和底端，钢管通过柱脚支撑件与柱脚基座固定连接，钢管内设置有混凝土填充层。本实用新型通过支撑件对回采区进行支撑，防止回采区塌陷；且该钢管内浇注混凝土填充层是提前预制好的，安装过程方便。
18.2、在钢管与柱顶钢板之间设置有柱顶加强肋，通过柱顶加强肋可以保证钢管与柱顶钢板之间的连接强度，在钢管与柱脚钢板之间设置有柱脚加强肋，通过柱脚加强肋可以保证钢管与柱脚钢板之间的连接强度。
19.3、在钢管的外壁涂覆有防锈层，通过防锈层可以有效防止钢管锈蚀。
20.4、本实用新型一种煤矿井下无煤柱支撑结构，其包括密封件，通过密封件将回采区和采空区隔离，通过密封件可以防止回采区与采空区之间串风，影响煤的开采。
附图说明
21.图1为本实用新型一种煤矿井下无煤柱支撑结构的结构示意图；
22.图2为柱脚基座的结构示意图；
23.其中，1
‑
柱顶钢板，2
‑
柱顶加强肋，3
‑
钢管，4
‑
混凝土填充层，5
‑
柱脚加强肋，6
‑
柱脚钢板，7
‑
柱脚基座。
具体实施方式
24.下面结合附图及实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地解释说明，但本实用新型并不限于以下说明的实施方式。
25.一种煤矿井下无煤柱支撑结构，包括采空区和回采区，采空区设置在回采区的一侧或两侧，一种煤矿井下无煤柱支撑结构还包括支撑件，支撑件有多个，多个支撑件并列地设置在回采区的下方；支撑件包括柱顶支撑件、柱脚支撑件、钢管3和柱脚基座7，柱顶支撑件和柱脚支撑件分别设置在钢管3的顶端和底端，钢管3通过柱脚支撑件与柱脚基座7固定连接，钢管3内设置有混凝土填充层4。柱顶支撑件包括柱顶钢板1，柱顶钢板1固定连接在钢管3的顶端。柱顶支撑件还包括柱顶加强肋2，柱顶加强肋2设置在钢管3与柱顶钢板1之间。柱顶支撑件还包括密封钢板，密封钢板设置在钢管3与柱顶钢板1的连接处。柱脚支撑件包括柱脚钢板6，柱脚钢板6连接在钢管3的底端。柱脚支撑件还包括柱脚加强肋5，柱脚加强肋5设置在钢管3与柱脚钢板6之间。柱顶加强肋2和柱脚加强肋5均有多个，多个柱顶加强肋2和多个柱脚加强肋5均沿着钢管3的周向均匀分布。钢管3的外壁涂覆有防锈层。一种煤矿井下无煤柱支撑结构还包括密封件，密封件设置在采空区和回采区的连接处。密封件包括方防尘布和连接杆，回采区的顶部和底部均设置有连接杆，防尘布与连接杆连接。
26.实施例1
27.参见图1
‑
图2，本实施例一种煤矿井下无煤柱支撑结构，其包括采空区、回采区和
支撑件，回采区设置在采空区的两侧，支撑件有20个，20个支撑件均设置在回采区的下方，且20个支撑件在回采区下方呈矩形阵列布置；
28.支撑件包括柱顶支撑件、柱脚支撑件、钢管3和柱脚基座7，柱顶支撑件包括柱顶钢板1、柱顶加强肋2和密封钢板，柱脚支撑件包括柱脚钢板6和柱脚加强肋5；柱顶钢板1固定安装在钢管3的顶端，在柱顶钢板1与钢管3的连接处设置有密封钢板，通过密封钢板对柱顶钢板1与钢管3之间的缝隙进行密封，柱顶加强肋2有4个，4个柱顶加强肋2固定连接在钢管3与柱顶加强肋2之间，且4个柱顶加强肋2沿着钢管3的周向均匀分布，柱顶加强肋2、钢管3、柱顶钢板1与密封钢板之间均通过焊接的方式连接；柱脚钢板6固定安装在钢管3的底端，柱脚加强肋5有4个，4个柱脚加强肋5固定连接在钢管3与柱脚钢板6之间，且4个柱脚加强肋5沿着钢管3的周向均匀分布，柱脚加强肋5、钢管3和柱脚钢板6之间均通过焊接的方式连接；钢管3的底部通过柱脚钢板6与柱脚基座7连接，柱脚基座7为混凝土基座，钢管3内部浇注有混凝土填充层4；在钢管3的外壁涂覆有防锈层，防锈层为涂刷的一层油漆层。
29.本实施例一种煤矿井下无煤柱支撑结构，其安装过程为：先预制支撑件，支撑件制备工艺过程是：将柱脚钢板6焊接在钢管3的底端，向钢管3内浇注混凝土填充层4，再将柱顶钢板1焊接在钢管3的顶端，之后在柱脚钢板6与钢管3之间焊接柱脚加强肋5，在柱顶钢板1与钢管3之间焊接柱顶加强肋2；开挖柱脚基座7的基坑，将整个支撑件运至安装现场，将钢管3连同柱脚钢板6和柱脚加强肋5一起置于柱脚基座7的基坑内，向基坑内浇注混凝土，形成柱脚基座7；之后在钢管3与柱顶钢板1连接处的外侧焊接密封钢板。
30.实施例2
31.本实施例一种煤矿井下无煤柱支撑结构，其包括采空区、回采区、支撑件和密封件，回采区设置在采空区的两侧，回采区设置在采空区的两侧，支撑件有30个，30个支撑件均设置在回采区的下方，且30个支撑件在回采区下方呈矩形阵列布置；
32.支撑件包括柱顶支撑件、柱脚支撑件、钢管3和柱脚基座7，柱顶支撑件包括柱顶钢板1、柱顶加强肋2和密封钢板，柱脚支撑件包括柱脚钢板6和柱脚加强肋5；柱顶钢板1固定安装在钢管3的顶端，在柱顶钢板1与钢管3的连接处设置有密封钢板，通过密封钢板对柱顶钢板1与钢管3之间的缝隙进行密封，柱顶加强肋2有3个，3个柱顶加强肋2固定连接在钢管3与柱顶加强肋2之间，且3个柱顶加强肋2沿着钢管3的周向均匀分布，柱顶加强肋2、钢管3、柱顶钢板1与密封钢板之间均通过螺栓和螺母的方式可拆卸连接；柱脚钢板6固定安装在钢管3的底端，柱脚加强肋5有3个，3个柱脚加强肋5固定连接在钢管3与柱脚钢板6之间，且3个柱脚加强肋5沿着钢管3的周向均匀分布，柱脚加强肋5、钢管3和柱脚钢板6之间均通过螺栓和螺母的方式可拆卸连接；钢管3的底部通过柱脚钢板6与柱脚基座7连接，柱脚基座7为混凝土基座，钢管3内部浇注有混凝土填充层4；在钢管3的外壁涂覆有防锈层，防锈层为涂刷的一层树脂层；密封件设置在采空区和回采区的连接处，且密封件包括连接杆和防尘布，连接杆有2个，2个连接杆分别设置在回采区的顶部和底部，防尘布设置在2个连接杆之间。
33.本实施例一种煤矿井下无煤柱支撑结构，其安装过程为：先预制支撑件，支撑件制备工艺过程是：将柱脚钢板6通过螺栓和螺母连接在钢管3的底端，向钢管3内浇注混凝土填充层4，再将柱顶钢板1通过螺栓和螺母连接在钢管3的顶端，之后在柱脚钢板6与钢管3之间通过螺栓和螺母连接柱脚加强肋5，在柱顶钢板1与钢管3之间通过螺栓和螺母连接柱顶加强肋2；开挖柱脚基座7的基坑，将整个支撑件运至安装现场，将钢管3连同柱脚钢板6和柱脚
加强肋5一起置于柱脚基座7的基坑内，向基坑内浇注混凝土，形成柱脚基座7；之后在钢管3与柱顶钢板1连接处的外侧通过螺栓和螺母里连接密封钢板；将防尘布通过两个连接杆设置在采空区和回采区的连接处。