切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统

本发明属于切顶卸压无煤柱开采，具体涉及切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统。

背景技术：

1、切顶卸压自动成巷过程中碎石帮受力和承压机制与普通巷帮有本质区别，碎石帮的维护是影响切顶成巷效果的关键。顶板垮落过程中，破碎矸石易冲入巷道，造成安全隐患，且碎石帮是由采空区顶板垮落的块状散体矸石组成，散体结构在垮落至稳定过程中呈现出一定的冲压特性，致使碎石帮矿压显现更为剧烈，导致常规巷旁支护结构折损率高，支护效果差，致使常规护帮结构和控制方法应用于切顶成巷时表现出明显的局限性。

2、因此，需要提供一种针对上述现有技术不足的改进技术方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，以至少解决现有技术中存在的上述问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，所述控制系统包括：

4、支撑结构，所述支撑结构包括可缩支柱与双向承载单元；

5、多个可缩支柱均布在巷道采空区卸压一侧；

6、多个双向承载单元均布在巷道采空区卸压一侧；

7、挡矸复合网，所述挡矸复合网贴紧支撑结构承载单元靠近采空区一侧架设，所述挡矸复合网与支撑结构固定连接；

8、连接件，所述连接件用于将任意相邻的两支撑结构连接为一体。

9、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，在巷道采空区卸压一侧沿巷道走向方向，任意相邻的两双向承载单元之间设置至少一个可缩支柱，或者任意相邻的两可缩支柱之间设置至少一个双向承载单元。

10、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，所述可缩支柱为可缩u型支柱，所述可缩u型支柱包括两个相互搭接的u型钢，两u型钢相互搭接部分由至少两个卡揽固定连接。

11、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，所述双向承载单元包括可缩支柱与单体支撑结构，可缩支柱与单体支撑结构至少通过两个卡揽连接为一体。

12、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，所述单体支撑结构为单体液压支柱或者装有填充物的钢管。

13、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，所述卡揽包括u型卡具与卡座，固定双向承载单元的u型卡具同时卡在可缩支柱与单体支撑结构上，固定可缩支柱的u形卡具仅卡在可缩支柱上，u型卡具的法兰端部与卡座连接固定；

14、在所述控制系统中，处于同一高度的卡座连接在一起；

15、所述卡座将挡矸复合网压紧在支撑结构上。

16、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，所述连接件连接在相邻的任意两个卡揽上。

17、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，所述连接件的一端设置在固定双向承载单元的u型卡具的中部，另一端连接在固定可缩支柱的u型卡具的法兰端部，在一个连接件与相邻两个卡揽之间形成一个三角形稳定结构。

18、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，所述双向承载单元仅包括单体支撑结构，所述单体支撑结构设置在相邻的两个可缩支柱之间；

19、在垂直与巷道延伸方向上，单体支撑结构与可缩支柱相互错开设置。

20、如上所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，优选地，在单体支撑结构与可缩支柱上均套设有卡揽；

21、在单体支撑结构与相邻两可缩支柱的卡揽之间均通过连接件连接，单体支撑结构与相邻两可缩支柱的卡揽以及连接件之间形成三角形稳定结构。

22、有益效果：

23、该控制系统通过连接件将相邻支撑结构上的卡揽连接，首先使得支撑结构连接为一个整体，而且连接件与卡揽在相邻支撑结构之间形成的三角形稳定结构能够大大提升该控制系统的抗侧向力性能。

技术特征：

1.切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述控制系统包括：

2.根据权利要求1所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，在巷道采空区卸压一侧沿巷道走向方向，任意相邻的两双向承载单元之间设置至少一个可缩支柱，或者任意相邻的两可缩支柱之间设置至少一个双向承载单元。

3.根据权利要求2所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述可缩支柱为可缩u型支柱，所述可缩u型支柱包括两个相互搭接的u型钢，两u型钢相互搭接部分由至少两个卡揽固定连接。

4.根据权利要求3所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述双向承载单元包括可缩支柱与单体支撑结构，可缩支柱与单体支撑结构至少通过两个卡揽连接为一体。

5.根据权利要求4所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述单体支撑结构为单体液压支柱或者装有填充物的钢管。

6.根据权利要求5所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述卡揽包括u型卡具与卡座，固定双向承载单元的u型卡具同时卡在可缩支柱与单体支撑结构上，固定可缩支柱的u形卡具仅卡在可缩支柱上，u型卡具的法兰端部与卡座连接固定；

7.根据权利要求6所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述连接件连接在相邻的任意两个卡揽上。

8.根据权利要求7所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述连接件的一端设置在固定双向承载单元的u型卡具的中部，另一端连接在固定可缩支柱的u型卡具的法兰端部，在一个连接件与相邻两个卡揽之间形成一个三角形稳定结构。

9.根据权利要求1所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，所述双向承载单元仅包括单体支撑结构，所述单体支撑结构设置在相邻的两个可缩支柱之间；

10.根据权利要求9所述的切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，其特征在于，在单体支撑结构与可缩支柱上均套设有卡揽；

技术总结
本发明提供切顶卸压自成巷碎石帮双向承载控制系统，所述控制系统包括：支撑结构，支撑结构包括可缩支柱与双向承载单元；多个可缩支柱均布在巷道采空区卸压一侧；多个双向承载单元均布在巷道采空区卸压一侧；挡矸复合网，挡矸复合网贴紧支撑结构承载单元靠近采空区一侧架设，挡矸复合网与支撑结构固定连接；连接件，连接件用于将任意相邻的两支撑结构连接为一体。该控制系统通过连接件将相邻支撑结构上的卡揽连接，首先使得支撑结构连接为一个整体，而且连接件与卡揽在相邻支撑结构之间形成的三角形稳定结构能够大大提升该控制系统的抗侧向力性能。

技术研发人员：郭志飚,蒯孝辉
受保护的技术使用者：中国矿业大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13