井巷支護工鋼圓對棚的製作方法
2023-12-10 23:09:42
專利名稱：井巷支護工鋼圓對棚的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦井巷道用支撐裝置，尤其是井巷支護工鋼圓對棚。
背景技術：
礦井中的巷道大部分位於泥巖、砂質泥巖和粉砂巖互層中，泥巖、砂質泥巖、粉砂巖單軸抗壓強度分別為14.4MPa、19.3MPa、44.2MPa；單軸抗拉強度分別為0.85MPa、0.99MPa、2.18MPa；泥巖中粘土礦物含量75-78％，其中伊矇混層含量25-32％，伊利石含量2-4％，高嶺石含量33-46％，綠泥石含量25-32％，其特性是遇水易膨脹泥化。粉砂巖節理裂隙發育，節理裂隙條數高達14-36條/m3。為了保證安全，目前普遍採用錨網噴、鋼筋砼、梯形工鋼棚、網殼等支護技術加固巷道。但由於巷道埋深大，圍巖應力高。據測算，垂直應力高達12～15MPa。巷道圍巖遇水膨脹、泥化、變軟，產生流變，使支護體發生變形破壞。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種結構新穎、抗壓強度高、穩定性好、抗底鼓能力強的井巷支護工鋼圓對棚。
本實用新型的技術方案是一種井巷支護工鋼圓對棚，它由四段以上的弧形工字鋼圍成圓環狀，每兩段弧形工字鋼之間通過連接板固接在一起。
在連接板上焊有U型加固環和鋼板加強筋，U型加固環套在工字鋼上。
在弧形工字鋼上焊有拉鉤環。
本實用新型與傳統支架相比較優缺點1、工鋼圓對棚的特點及優點(1)採用圓形且兩根工鋼對焊在一起，極大地提高了支架的抗壓強度、穩定性和抗底鼓能力。(2)連接板之間加墊木板，可緩衝圍巖對支架的壓力。(3)圓對棚之間用拉鉤連接既保證了支架的穩定性，又可採用主動松矸洩壓，確保支架不被破壞。(4)採用多段(節)連接，既方便運輸又便於安裝。
2、傳統支護的缺點及破壞機理(1)錨網噴由於圍巖鬆軟且具有遇水膨脹的特點，圍巖鬆動圈愈來愈大，造成錨網噴失效。
(2)鋼筋砼鋼筋砼支護為單純的剛性支護，500mm厚鋼筋砼支護強度無法支持圍巖應力。若再提高鋼筋砼厚度及配筋截面，浪費巨大。
(3)梯形工鋼棚梯形工鋼棚強度低、穩定性差且不能有效地阻止底鼓。
(4)網殼雖然網殼是鋼筋網焊接在一起，再加上噴射砼形成了鋼筋砼結構，但由於無法克服鋼筋之間的焊接強度低的問題，支架受力時造成脫焊，形成單根鋼筋受壓，這樣就極大地降低了支架強度。且在二次修復時需要處理壞網殼，比新掘巷道還要困難。
工鋼圓對棚經濟效益分析(以淨寬3.3m巷道為例)1、工鋼圓對棚支護(焦煤集團公司古漢山礦為例)支護方式3.3m工鋼圓對棚，每棚重626.32kg，棚距800mm，棚後背金屬網，撐杆固定。
2、錨網噴支護方式全斷面錨網噴，錨杆間排距600*600mm，噴厚100mm。
根據99基價，支護成本計算下
古漢山礦的主要巷道，先後進行過錨網噴加拱形工鋼棚支護、錨網噴加網殼噴支護、錨網噴加錨索錨注支護等多種支護形式，其中錨網噴錨索錨注支護成本最低。
由於古漢山礦礦壓太大，以往的所有支護形式全部以失敗告終，對同一條巷道由於先後採用不同的支護形式，造成前掘後修，修了再修，維修成本巨大。多年來古漢山礦在每米巷道的總投入達到15000元以上，仍然不能從根本上解決問題。
採用工鋼圓對棚支護，能和松矸洩壓理論有效地結合起來。經過試驗，效果良好。實踐證明，不僅能一勞永逸解決支護難題，而且其支護一成本最低。就古漢山礦，其產生的經濟效益初步估算在每年2000萬元以上。
圖1為本實用新型結構示意圖圖2為連接板結構示意圖圖3為拉鉤環結構示意圖具體實施方式
本實用新型結構如圖1所示它由四段以上的弧形工字鋼1圍成圓環狀，每兩段弧形工字鋼之間通過連接板2(如圖2)焊接在一起。在連接板2上焊有U型加固環3和鋼板加強筋4，U型加固環3套在工字鋼1上。在弧形工字鋼上焊有拉鉤環5(如圖3)，通過外加的拉鉤兩端頭的鉤與拉鉤環5鉤接，可將相鄰的兩列工鋼圓對棚鉤接在一起成為一個整體，從而提高工鋼圓對棚的抗壓強度。
本實用新型的製作過程先將工字鋼1與連接板2實焊兩遍後，加焊U型加固環3，最後加焊鋼板加強筋4。
權利要求1.一種井巷支護工鋼圓對棚，其特徵是它由四段以上的弧形工字鋼圍成圓環狀，每兩段弧形工字鋼之間通過連接板固接在一起。
2.根據權利要求1所述的井巷支護工鋼圓對棚，其特徵是在連接板上焊有U型加固環和鋼板加強筋，U型加固環套在工字鋼上。
3.根據權利要求1所述的井巷支護工鋼圓對棚，其特徵是在弧形工字鋼上焊有拉鉤環。
專利摘要本實用新型公開了一種井巷支護工鋼圓對棚，它由四段以上的弧形工字鋼圍成圓環狀，每兩段弧形工字鋼之間通過連接板固接在一起。工鋼圓對棚的特點及優點(1)採用圓形且兩根工鋼對焊在一起，極大地提高了支架的抗壓強度、穩定性和抗底鼓能力。(2)連接板之間加墊木板，可緩衝圍巖對支架的壓力。(3)圓對棚之間用拉鉤連接既保證了支架的穩定性，又可採用主動松矸洩壓，確保支架不被破壞。(4)採用多段(節)連接，既方便運輸又便於安裝。
文檔編號E21D19/00GK2707965SQ200420075359
公開日2005年7月6日 申請日期2004年12月10日 優先權日2004年12月10日
發明者郭國政 申請人:郭國政