一种沿空留巷支护墙体[实用新型专利]

(12)实用新型专利

(10)授权公告号 CN 207161144 U(45)授权公告日 2018.03.30

(21)申请号 201720961288.8(22)申请日 2017.08.02

(73)专利权人 太原理工大学

地址 030600 山西省晋城市晋中大学街209

号(72)发明人 严国超　张百胜　王洪　李军亮　

刘学晔　贺新　申浩　(74)专利代理机构 西安铭泽知识产权代理事务

所(普通合伙) 61223

代理人 俞晓明(51)Int.Cl.

E21F 17/103(2006.01)

权利要求书1页 说明书4页 附图2页

CN 207161144 U()实用新型名称

一种沿空留巷支护墙体(57)摘要

本实用新型公开了一种沿空留巷支护墙体，包括墙体、承载支座及加强块，所述墙体包括混凝土砌块，所述混凝土砌块设有加强槽和钢筋层，所述钢筋层包括钢筋，所述钢筋的交点处设有固定座，所述固定座分为第一固定板和第二固定板，所述第一固定板上设有钢筋槽、安装孔和挡柱；所述承载支座包括底座、下连接座及上连接座，所述底座上设有调节螺栓和调节螺母，所述上连接座与所述下连接座上均设有销孔，所述销孔内设有定位销，所述上连接座与所述下连接座之间设有缓冲单元，所述缓冲单元包括承载橡胶和承载钢板。该墙体利用混凝土砌块和承载支座相结合，大大增强了整个墙体的承载强度，提高了整个墙体与沿空留巷中的顶板衔接的均匀性。

CN 207161144 U

权　利　要　求　书

1/1页

1.一种沿空留巷支护墙体，其特征在于，包括墙体、能够拆卸地设置在所述墙体上的承载支座以及能够拆卸地设置在所述墙体内的加强块，所述加强块的横截面呈菱形，所述墙体包括若干个长方体状的混凝土砌块，这些所述混凝土砌块相平行设置，这些所述混凝土砌块组合成若干层，上一层中的所述混凝土砌块位于下一层中相邻的两个所述混凝土砌块的中间，所述混凝土砌块的两端开设有横截面呈三角形的加强槽，处于同一层上的相邻的两个所述混凝土砌块之间的加强槽内安装有所述加强块，所述加强块卡紧定位在所述加强槽内，所述混凝土砌块的内部设置有相平行设置的若干个钢筋层，所述钢筋层包括若干个钢筋，这些所述钢筋组合成若干个依次相连的三角形，每个所述钢筋的交点处均设置有圆盘状的固定座，所述固定座分为第一固定板和第二固定板，所述第二固定板为对称设置的第一固定板，所述第一固定板上开设有周向均匀分布的六个钢筋槽和六个安装孔，所述安装孔与所述钢筋槽一一间隔排列，所述第一固定板的中心位置处还设有圆形的挡柱，所述钢筋抵紧在所述挡柱上；所述承载支座包括底座、下连接座以及上连接座，所述底座的上表面为凸起的球面，对应的所述下连接座的下表面为凹进的球面，所述下连接座的下表面贴紧在所述底座的上表面上，所述底座上设置有均匀分布的若干个调节螺栓，所述调节螺栓的下端安装在所述墙体上，所述调节螺栓上设置有调节螺母，所述上连接座与所述下连接座上均开设有同轴心的若干个销孔，所述销孔内设置有定位销，所述上连接座与所述下连接座之间设置有缓冲单元，所述缓冲单元包括相平行设置的若干个承载橡胶和若干个承载钢板，所述承载橡胶与所述承载钢板一一间隔排列，所述承载橡胶与所述承载钢板中心位置处开设有通孔，位于所述上连接座中心位置处的销孔与所述通孔同轴心。

2.如权利要求1所述的一种沿空留巷支护墙体，其特征在于，所述上连接座与所述下连接座之间设置有保护橡胶。

3.如权利要求1所述的一种沿空留巷支护墙体，其特征在于，所述第一固定板与所述第二固定板通过螺栓连接。

4.如权利要求1所述的一种沿空留巷支护墙体，其特征在于，所述底座的球面的曲率与所述下连接座的球面的曲率相同。

2

CN 207161144 U

说　明　书一种沿空留巷支护墙体

1/4页

技术领域

[0001]本实用新型涉及一种沿空留巷支护墙体。

背景技术

[0002]沿空留巷作为无煤柱开采的核心技术，对提高煤炭开采的经济和社会效益具有重要的意义。巷旁支护体是沿空留巷的关键，需要具备较快的增阻速度、较高的支护阻力以及时支护并切落一定范围的顶板，足够的可缩量以适应围岩的剧烈变形以及合理的经济性。目前沿空留巷的支撑种类较多，传统的巷旁支护形式有木垛支护、密集支柱支护、矸石带支护、料石垛支护、混凝土砌块支护等。木垛支护和密集支柱支护存在支护阻力小、密闭性差、材料消耗量大等缺点，矸石带和料石垛支护存在可缩量大、劳动强度大、密闭性差等弊端，因此近些年发展起来的整体浇注巷旁充填技术是沿空留巷巷旁支护的发展方向。但是由于工艺、装备和材料性能的不足，充填时各配料不能严格按照比例混合，导致充填体强度不够，且很难充分接顶。混凝土砌块式巷旁支护形式，在地面预制砌块，可严格控制配比，因此强度可得到保证，同时块体尺寸可灵活调整，干燥后体积稳定，能够适应采高的变化，因而具备强度高、密封性好、灵活性强等诸多优点。[0003]虽然混凝土的优点较多，但是也存在一些不足。[0004]1、由于沿空留巷中会产生较大的不均匀的竖向压力，各个混凝土砌块之间的竖向接缝处会形成大量弱面，若对各个混凝土砌块的堆放格局和接缝的处理不当，很容易导致整个墙体承压失稳，此外对于混凝土砌块的本身要求也需要加强，目前主要的方法是在混凝土砌块内部置入钢筋，钢筋的不同排列和固定方式也影响着混凝土砌块的强度。[0005]2、混凝土砌块堆砌的墙体存在接顶的问题，由于沿空留巷中的复杂环境容易产生顶板衔接不到位不均匀的问题。

实用新型内容

[0006]针对上述存在的技术不足，本实用新型的目的是提供一种沿空留巷支护墙体，该墙体利用错位排列的混凝土砌块和承载支座相结合，并在混凝土砌块之间设置加强块，大大增强了整个墙体的承载强度，提高了整个墙体与沿空留巷中的顶板衔接的均匀性，解决了沿空留巷墙体存在衔接不均以及墙体承载能力差的问题。[0007]为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：[0008]本实用新型提供一种沿空留巷支护墙体，包括墙体、能够拆卸地设置在所述墙体上的承载支座以及能够拆卸地设置在所述墙体内的加强块，所述加强块的横截面呈菱形，所述墙体包括若干个长方体状的混凝土砌块，这些所述混凝土砌块相平行设置，这些所述混凝土砌块组合成若干层，上一层中的所述混凝土砌块位于下一层中相邻的两个所述混凝土砌块的中间，所述混凝土砌块的两端开设有横截面呈三角形的加强槽，处于同一层上的相邻的两个所述混凝土砌块之间的加强槽内安装有所述加强块，所述加强块卡紧定位在所述加强槽内，所述混凝土砌块的内部设置有相平行设置的若干个钢筋层，所述钢筋层包括

3

CN 207161144 U

说　明　书

2/4页

若干个钢筋，这些所述钢筋组合成若干个依次相连的三角形，每个所述钢筋的交点处均设置有圆盘状的固定座，所述固定座分为第一固定板和第二固定板，所述第二固定板为对称设置的第一固定板，所述第一固定板上开设有周向均匀分布的六个钢筋槽和六个安装孔，所述安装孔与所述钢筋槽一一间隔排列，所述第一固定板的中心位置处还设有圆形的挡柱，所述钢筋抵紧在所述挡柱上；所述承载支座包括底座、下连接座以及上连接座，所述底座的上表面为凸起的球面，对应的所述下连接座的下表面为凹进的球面，所述下连接座的下表面贴紧在所述底座的上表面上，所述底座上设置有均匀分布的若干个调节螺栓，所述调节螺栓的下端安装在所述墙体上，所述调节螺栓上设置有调节螺母，所述上连接座与所述下连接座上均开设有同轴心的若干个销孔，所述销孔内设置有定位销，所述上连接座与所述下连接座之间设置有缓冲单元，所述缓冲单元包括相平行设置的若干个承载橡胶和若干个承载钢板，所述承载橡胶与所述承载钢板一一间隔排列，所述承载橡胶与所述承载钢板中心位置处开设有通孔，位于所述上连接座中心位置处的销孔与所述通孔同轴心。[0009]优选地，所述上连接座与所述下连接座之间设置有保护橡胶。[0010]优选地，所述第一固定板与所述第二固定板通过螺栓连接。[0011]优选地，所述底座的球面的曲率与所述下连接座的球面的曲率相同。[0012]本实用新型的有益效果在于：该墙体利用混凝土砌块和承载支座相结合，大大增强了整个墙体的承载强度，提高了整个墙体与沿空留巷中的顶板的衔接的均匀性；通过各个混凝土砌块的错位堆放，并在相邻的两个混凝土砌块之间植入菱形的加强块，大大的减少了各个混凝土砌块竖向接缝上的弱面，极大的提高了整个墙体承受竖向压力的能力，避免了竖向压力过大以及不均匀而导致混凝土砌块接缝产生错位和开裂的问题，同时在混凝土砌块内部植入以三角形为单元进行排列的钢筋，并在各个钢筋的连接处采用圆盘形的固定座进行固定，摒弃了传统焊接固定而产生的焊接尺寸不均和焊接强度不均的问题，使得钢筋的承载能力大大加强，同时利用三角形是最稳固的图形的原理，极大的增强了整个混凝土砌块的承载强度；承载支座的可调节和缓冲作用，使得整个墙体与沿空留巷中的顶板的衔接得到过渡，保证了墙体与顶板的充分衔接，增强了墙体的支护效果。附图说明

[0013]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0014]图1为本实用新型实施例提供的一种沿空留巷支护墙体的结构示意图；[0015]图2为混凝土砌块内部的钢筋分布示意图；[0016]图3为固定座的结构示意图(爆炸图)；[0017]图4为承载支座的结构示意图(部分剖视)。[0018]附图标记说明：[0019]1-墙体，11-混凝土砌块，111-加强块，112-钢筋，113-固定座，1131-第一固定板，1132-钢筋槽，1133-挡柱，1134-安装孔，1135-第二固定板，2-承载支座，21-底座，211-调节螺栓，212-调节螺母，22-下连接座，23-上连接座，24-承载橡胶，25-承载钢板，26-定位销，

4

CN 207161144 U

说　明　书

3/4页

27-保护橡胶，3-加强块。

具体实施方式

[0020]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。[0021]如图1至图4所示，一种沿空留巷支护墙体，包括墙体1、能够拆卸地设置在墙体1上的承载支座2以及能够拆卸地设置在墙体1内的加强块3，加强块3的横截面呈菱形，墙体1包括若干个长方体状的混凝土砌块11，这些混凝土砌块11相平行设置，这些混凝土砌块11组合成若干层，上一层中的混凝土砌块11位于下一层中相邻的两个混凝土砌块11的中间，该种堆放方式使得每个混凝土砌块11之间的接缝相错排列，避免处在同一竖直线上，提高了墙体1承载竖向压力的能力，混凝土砌块11的两端开设有横截面呈三角形的加强槽111，处于同一层上的相邻的两个混凝土砌块11之间的加强槽111内安装有加强块3，加强块3卡紧定位在加强槽111内，该加强槽111利用三角形是最稳固的图形的原理，通过两个相邻的混凝土砌块11的对合，并插入加强块3，极大的增强了混凝土砌块11的接缝处的承载能力，避免了两个相邻的混凝土砌块11因受力而产生错位和下沉，进而提高了墙体1的承载能力，混凝土砌块11的内部设置有相平行设置的若干个钢筋层，钢筋层包括若干个钢筋112，这些钢筋112组合成若干个依次相连的三角形，该种布置方式利用三角形是最稳固的图形的原理，大大增强了钢筋112的稳定性，每个钢筋112的交点处均设置有圆盘状的固定座113，固定座113分为第一固定板1131和第二固定板1135，第二固定板1135为对称设置的第一固定板1131，第一固定板1131上开设有周向均匀分布的六个钢筋槽1132和六个安装孔1134，安装孔1134与钢筋槽1132一一间隔排列，第一固定板1131的中心位置处还设有圆形的挡柱1133，钢筋112抵紧在挡柱1133上，第一固定板1131与第二固定板1135通过螺栓连接，该种固定方式在各个钢筋112的连接处采用圆盘形的固定座113进行固定，摒弃了传统焊接固定而产生的焊接尺寸不均和焊接强度不均的问题，使得钢筋112的承载能力大大加强，同时螺栓连接的方式保证了第一固定板1131与第二固定板1135的贴合度，进一步保证了各个钢筋112在接头处的稳定性；承载支座2包括底座21、下连接座22以及上连接座23，上连接座23与下连接座22之间设置有保护橡胶27，保护橡胶27起到了保护作用，防止不必要的灰尘等进入对承载支座2产生影响，底座21的上表面为凸起的球面，对应的下连接座22的下表面为凹进的球面，下连接座22的下表面贴紧在底座21的上表面上，底座21的球面的曲率与下连接座22的球面的曲率相同，由于沿空留巷内部的复杂环境以及其顶板存在的不均匀性，该种球面的连接方式，使得底座21和下连接座22之间能够自行适应顶板，进行部分调整并使得其受力指向球心，防止改变受力方向而影响墙体1的稳定性，底座21上设置有均匀分布的若干个调节螺栓211，调节螺栓211的下端安装在墙体1上，调节螺栓211上设置有调节螺母212，调节螺栓211使得底座21能够进行上下位置的调整，弥补了顶板与墙体1之间间距的不均匀性，使得上连接座23能够充分的抵紧在顶板上，增强了墙体1与顶板的衔接，上连接座23与下连接座22上均开设有同轴心的若干个销孔，销孔内设置有定位销26，上连接座23与下连接座22之间设置有缓冲单元，缓冲单元包括相平行设置的若干个承载橡胶24和若干个

5

CN 207161144 U

说　明　书

4/4页

承载钢板25，承载橡胶24与承载钢板25一一间隔排列，承载橡胶24与承载钢板25中心位置处开设有通孔，位于上连接座23中心位置处的销孔与通孔同轴心，利用承载橡胶24与承载钢板25的组合，在保证承载支座2承载强度的同时使得其具有一定的伸缩量和缓冲作用，能够适应沿空留巷内的变形，提高了墙体1的适应能力，同时定位销26保证了上连接座23、下连接座22、承载钢板25以及承载橡胶24的稳定性，防止其在受力时产生错位而对墙体1产生影响。

[0022]使用时，混凝土砌块11在堆砌前事先做好，并在混凝土砌块11内部加入钢筋层；堆砌时，混凝土砌块11采用错位堆砌的方式，使上层中的混凝土砌块11处于下层中的两个混凝土砌块11的中间，并在两个混凝土砌块11的接缝处加入建筑用混凝土胶凝材料，同时插入加强块3，在墙体1堆砌到一定高度时，在沿空留巷的顶板与墙体1之间预留出承载支座2的固定空间，此时在顶层的混凝土砌块11上安装调节螺栓211和调节螺母212(该顶层的调节螺栓211和调节螺母212事先安装好)，然后再将承载支座2的其他部件安装，并通过转动调节螺母212使上连接座23抵紧在顶板上，当安装完成后，在底座21与墙体1之间的缝隙中填入混凝土胶凝材料，最后对相邻的两个承载支座2之间进行混凝土填充，完成封顶工作。[0023]本实用新型中的该墙体利用混凝土砌块和承载支座相结合，大大增强了整个墙体的承载强度，提高了整个墙体与沿空留巷中的顶板的衔接的均匀性；通过各个混凝土砌块的错位堆放，并在相邻的两个混凝土砌块之间植入菱形的加强块，大大的减少了各个混凝土砌块竖向接缝上的弱面，极大的提高了整个墙体承受竖向压力的能力，避免了竖向压力过大以及不均匀而导致混凝土砌块接缝产生错位和开裂的问题，同时在混凝土砌块内部植入以三角形为单元进行排列的钢筋，并在各个钢筋的连接处采用圆盘形的固定座进行固定，摒弃了传统焊接固定而产生的焊接尺寸不均和焊接强度不均的问题，使得钢筋的承载能力大大加强，同时利用三角形是最稳固的图形的原理，极大的增强了整个混凝土砌块的承载强度；承载支座的可调节和缓冲作用，使得整个墙体与沿空留巷中的顶板的衔接得到过渡，保证了墙体与顶板的充分衔接，增强了墙体的支护效果。[0024]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

6

CN 207161144 U

说　明　书　附　图

1/2页

图1

图2

7

CN 207161144 U

说　明　书　附　图

2/2页

图3

图4

8