錨索梁的製作方法

2023-12-10 16:09:52 3

專利名稱：錨索梁的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及煤巷支護技術，尤其涉及一種錨索梁。
背景技術：
隨著對礦井煤巷安全要求的不斷提高，煤巷支護已向高強度、高剛度和高性能方向發展。煤巷支護通常通過錨網、錨索和錨索梁實現，錨網的主要作用是將下部不穩定巖層懸吊在上部穩定巖層中，對巖層起加固效果，以確保頂板穩定性。錨索梁的使用不僅能使巷道圍巖的整體性得到加強，提高巷道鋪設錨索梁部位的抗彎能力，同時錨索梁可使巷道表面所受錨索的作用力相對均勻。同時可為錨索梁與錨索梁之間的巷道暴露面提供一定的託護力，再加上高預應力錨索的加固作用，使整個組合支護結構支護效果大大提高。因此錨索梁的應用極大提高了煤巷錨網支護的效果。圖1為現有技術中的錨索梁結構示意圖。如圖1所示，現有技術中常用的錨索梁是採用14a槽鋼加工製作，14a槽鋼是截面為凹槽形的長條鋼材，由此製成的錨索梁具有兩個梁腿1，梁腿I通常為58毫米。在實現本實用新型實施例的過程中，發明人發現現有技術中，由於現掘巷道多數頂板壓力大，需在巷中施工託板加強支護，而錨索梁的梁腿I較長，施工挑棚時，託板與錨索梁之間形成一空檔，頂板來壓時錨索梁的梁腿I很容易對託板造成破壞。

實用新型內容本實用新型提供一種錨索梁，以提高錨索梁的彎曲性能，避免對挑棚梁的損壞，提高煤巷支護效果。本實用新型提供一種錨索梁，所述錨索梁包括第一支撐部、第二支撐部和第三支撐部，所述第一支撐部、所述第二支撐部和所述第三支撐部一體成形，所述第二支撐部設置在所述第一支撐部和所述第三支撐部之間，所述第一支撐部和所述第三支撐部為翼型，所述第一支撐部的厚度沿遠離所述第二支撐部的方向逐漸變小，所述第三支撐部的厚度沿遠離所述第二支撐部的方向逐漸變小，所述第二支撐部上穿設有錨索孔；所述錨索梁具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面的面積大於第二表面的面積。如上所述的錨索梁，其中，所述第二支撐部的、用於形成所述第一表面的表面為拱形。如上所述的錨索梁，其中，所述錨索梁的長度為1600毫米-2800毫米，寬度為180
毫米；所述第二表面的寬度為80毫米；所述第二支撐部中心的厚度為12毫米。如上所述的錨索梁，其中，所述拱形的拱高為5毫米。如上所述的錨索梁，其中:[0013]所述錨索孔的數量為至少兩個；所述錨索孔的直徑為25毫米。由上述技術方案可知，本實用新型提供的錨索梁，通過一體成形的第一支撐部、第二支撐部和第三支撐部的設置，第二支撐部的厚度最大，第一支撐部和第三支撐部的厚度均沿遠離第二支撐部的方向逐漸變小，使得第一支撐部和第三支撐部形成翼型結構，大大提高了錨索梁的彎曲性能，使得該錨索梁可以根據頂板情況彎曲，緊貼巖面，大大提高了支護效果。而且，該錨索梁的第二表面可以較好的貼合挑棚梁，避免了對挑棚梁的損壞，提高了挑棚的安全性和可靠性，進一步提高了煤巷支護效果。
圖1為現有技術中的錨索梁結構示意圖；圖2為本實用新型實施例提供的一種錨索梁剖面結構示意圖；圖3為本實用新型實施例提供的另一種錨索梁俯視結構示意圖；圖4為圖3所示錨索梁的A-A剖面結構示意圖。
具體實施方式
圖2為本實用新型實施例提供的一種錨索梁剖面結構示意圖。如圖2所示，本實施例提供的錨索梁包括第一支撐部2、第二支撐部3和第三支撐部4，第一支撐部2、第二支撐部3和第三支撐部4 一體成形，第二支撐部3設置在第一支撐部2和第三支撐部4之間，第一支撐部2和第三支撐部4為翼型，第一支撐部2的厚度沿遠離第二支撐部3的方向逐漸變小，第三支撐部4的厚度沿遠離第二支撐部3的方向逐漸變小，第二支撐部3上穿設有錨索孔。錨索梁具有相背的第一表面5和第二表面6,第一表面5的面積大於第二表面6的面積。具體地，錨索梁在製造過程中是一體成形的，第二支撐部3位於第一支撐部2和第三支撐部4之間。第一支撐部2的第一表面5、第二支撐部3的第一表面5和第三支撐部4的第一表面5形成該錨索梁的第一表面5，第一表面5為水平面。還可以根據實際需要，將第二支撐部3的用於形成該第一表面5的表面設置為向第二表面6凹的拱形。第二支撐部3的第二表面6形成該錨索梁的第二表面6,第二表面6為水平面，因此,第一表面5的面積大於第二表面6的面積。第一支撐部2和第三支撐部4均為翼型，第一支撐部2的厚度沿著遠離第二支撐部3的方向逐漸變薄，第三支撐部4的厚度也沿著遠離第二支撐部3的方向逐漸變薄，因此，該錨索梁中間較厚，兩邊逐漸變薄，優選地，該錨索梁為對稱結構。在實際應用中，隨著礦井開採深度的不斷增加和巷道多處開挖，巷道的壓力越來越大，通常需要在巷道中施工挑棚來加強支護，當巷道中施工挑棚時，挑棚梁設置在錨索梁的下面，對錨索梁進行支撐。本實施例提供的錨索梁，由於與挑棚接觸的表面為面積較大的且平坦的表面，避免了 14a槽鋼的槽鋼腿與挑棚梁之間形成一大空隙，當頂板來壓時極易使槽鋼腿壓壞挑棚梁，破壞挑梁的強度和挑棚的受力平衡，影響挑棚質量的缺陷，可以很好地貼合挑棚梁。而且，煤巷掘進過程中經常遇到斷層、節理等地質構造，因此頂板不可避免的會出現局部破碎掉落，造成頂板不平整，此種情況下為保證支護效果通常要將錨索梁頂彎，使其緊貼壁面，從而保證支護效果，由於14a槽鋼因其有58毫米長的梁腿，極難使其彎曲，若強行壓彎，14a槽鋼自身結構就遭到破壞，無法保證支護強度，本實施例提供的錨索梁的彎曲性能優於槽鋼，該錨索梁能像鋼帶一樣，根據頂板情況適當壓彎，使其緊貼巖面，提高支護效果。本實施例提供的錨索梁，通過一體成形的第一支撐部2、第二支撐部3和第三支撐部4的設置，第二支撐部3的厚度最大，第一支撐部2和第三支撐部4的厚度均沿遠離第二支撐部3的方向逐漸變小，使得第一支撐部2和第三支撐部4形成翼型結構，大大提高了錨索梁的彎曲性能，使得該錨索梁可以根據頂板情況彎曲，緊貼巖面，大大提高了支護效果。而且，該錨索梁的第二表面6可以較好的貼合挑棚梁，避免了對挑棚梁的損壞，提高了挑棚的安全性和可靠性，進一步提高了煤巷支護效果。圖3為本實用新型實施例提供的另一種鋪索梁俯視結構7]^意圖，圖4為圖3所7]^錨索梁的A-A剖面結構示意圖。請同時參照圖3和圖4，在本實施例中，錨索梁的長度為1600毫米-2800毫米，寬度為180毫米。第二表面6的寬度為80毫米。第二支撐部3中心的厚度為12毫米。第一支撐部2和第三支撐部4為向兩邊逐漸變薄的翼型，逐漸變薄結構所產生的坡度具體為7度。具體地，錨索梁的長度具體可以根據巷道的斷面和壓力情況進行設置。例如，巷寬3米以下，通常採用長度1600毫米的錨索梁，巷寬在3米至5米之間時，通常採用長度為2800毫米的錨索梁。第二支撐部3的中心厚度為12毫米，而14a槽鋼的之間厚度只有8毫米，本實施提供的錨索梁的穿透強度是14a槽鋼1.5倍，較大提高了支護強度。通過增加中間厚度，可以有效地避免錨索受力較大時錨具容易穿過錨索孔7，造成錨索失效的問題。在本實施例中，錨索孔7的數量為至少兩個。錨索孔7的直徑為25毫米。具體地，錨索孔7的數量及間距也可以根據巷道的斷面和壓力情況進行設置。例如，巷寬3米以下，錨索孔7的數量通常為兩個，巷寬在3米至5米之間時，錨索孔7的數量通常為三個,錨索孔7的間距為600毫米-1500毫米,例如錨索孔7的間距為1200毫米左右，巷寬在5米以上，可以採用四個或四個以上的錨索孔7的錨索梁，錨索孔7的間距通常為1000毫米-1300毫米。如巷道壓力顯現較明顯需適當增補錨索配錨索梁加強支護。在實際應用過程中，錨索孔7的孔徑通常比錨索鋼絞線的直徑大2毫米-3毫米。在本實施例中，第二支撐部3的、用於形成第一表面5的表面為拱形8。該錨索梁形成一 Ω結構，不僅躍升了材料，而且提高了錨索梁的彎曲性能。在本實施例中，拱形的拱高8具體可以為5毫米。在實際應用過程中，錨索梁的參數均可以根據實際需要來具體設置，不以本實施例為限。例如，該錨索梁全寬為180毫米，中寬80毫米，中厚12毫米，分中布置，第二支撐部3的一表面為拱形，第一支撐部2和第三支撐部4為翼型結構，第一支撐部2和第三支撐部4的邊緣厚度為3毫米，第一支撐部2和第三支撐部4的翼面與水平面的角度可以為7度，其剖面性形成一 Ω結構。該錨索梁在長度上每米重約13千克，母材的抗拉強度大於490Mp。14a槽鋼寬度為140毫米，中間厚度為8毫米，梁腿長58毫米，在長度上每米的重約14.535千克，本實施例提供的錨索梁的支護面積是14a槽鋼的1.29倍，但在重量上每米比14a槽鋼節省1.535千克。本實施例提供的錨索梁在大大提高了支護效果的基礎上，節省了材料。以下對利用本實施例提供的錨索梁對煤礦巷道進行支護的過程進行詳細說明。在煤礦巷道支護時首先應該鋪設錨網，並用錨杆將錨網固定於上部巖層中，在通過錨索梁進行煤巷支護時，應該在巷道頂板適當位置首先用頂部錨杆機配釺杆施工第一錨索孔，將錨索配3卷中速樹脂錨固劑穿入孔底並用錨杆機和專用攪拌器快速攪拌20到30秒，再鋪設錨索梁，並施工錨索梁上其他錨索孔。錨索梁位於錨網上兩根鋼帶之間，鑽頭穿過錨索梁上其他錨索孔，到設計孔深時，重複安裝錨索步驟。待2到4小時後張拉錨索，隨後錨索穿過託板上預留的孔裝好託板，用張拉千斤頂張拉錨索，確保錨索梁緊貼頂板，預緊力不小於100kN，錨固力不低於200kN。最後應說明的是:以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述各實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本實用新型各實施例技術方案的範圍。
權利要求1.一種錨索梁，其特徵在於: 所述錨索梁包括第一支撐部、第二支撐部和第三支撐部，所述第一支撐部、所述第二支撐部和所述第三支撐部一體成形，所述第二支撐部設置在所述第一支撐部和所述第三支撐部之間，所述第一支撐部和所述第三支撐部為翼型，所述第一支撐部的厚度沿遠離所述第二支撐部的方向逐漸變小，所述第三支撐部的厚度沿遠離所述第二支撐部的方向逐漸變小，所述第二支撐部上穿設有錨索孔； 所述錨索梁具有相背的第一表面和第二表面，所述第一表面的面積大於第二表面的面積。
2.根據權利要求1所述的錨索梁，其特徵在於: 所述第二支撐部的、用於形成所述第一表面的表面為拱形。
3.根據權利要求2所述的錨索梁，其特徵在於: 所述錨索梁的長度為1600毫米-2800毫米，寬度為180毫米； 所述第二表面的寬度為80毫米； 所述第二支撐部中心的厚度為12毫米。
4.根據權利要求3所述的錨索梁，其特徵在於: 所述拱形的拱高為5毫米。
5.根據權利要求1所述的錨索梁，其特徵在於: 所述錨索孔的數量為至少兩個； 所述錨索孔的直徑為25毫米。
專利摘要本實用新型提供一種錨索梁，該錨索梁分為第一支撐部、第二支撐部和第三支撐部，第一支撐部、第二支撐部和第三支撐部一體成形，第二支撐部設置在第一支撐部和第三支撐部之間，第一支撐部和第三支撐部為翼型，第一支撐部的厚度沿遠離第二支撐部的方向逐漸變小，第三支撐部的厚度沿遠離第二支撐部的方向逐漸變小，第二支撐部上穿設有錨索孔；錨索梁具有相背的第一表面和第二表面，第一表面的面積大於第二表面的面積。本實用新型提供的錨索梁，大大提高了錨索梁的彎曲性能，且錨索梁的第二表面可以較好的貼合挑棚梁，避免了對挑棚梁的損壞，提高了挑棚的安全性和可靠性，提高了煤巷支護效果。
文檔編號E21D21/00GK203050747SQ20122055676
公開日2013年7月10日 申請日期2012年10月26日 優先權日2012年10月26日
發明者馬向東, 欒龍龍, 皮亞軍, 郭忠凱 申請人:淮南礦業(集團)有限責任公司