一種地下工程井巷讓壓支護系統的製作方法

2023-06-02 01:56:01 1

一種地下工程井巷讓壓支護系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及地下工程圍巖支護領域，特別涉及一種地下工程井巷讓壓支護系統，包括讓壓液壓支柱、讓壓錨杆、網片、鋼梁、壓力傳感器、控制器，在巷道圍巖上鋪設網片，並用讓壓錨杆進行巷道圍巖支護，架設鋼梁，通過讓壓液壓立柱進行頂板支護；所述讓壓錨杆包括錨固頭、一個或多個讓壓連接器、彈性墊塊、W形鋼帶、墊板、讓壓器和手柄螺母，所述讓壓連接器用於連接左右兩節錨杆體，其是一空腔體，連接的兩節錨杆體位於該空腔體內的端部均設有活塞擋塊，在活塞擋塊與連接器空腔體端部之間設置彈簧；能實現依據實際地質圍巖應力情況進行恆定讓壓支護，調節支護系統狀況，形成良好的「讓-支」支護體系，達到最優恆定讓壓支護。
【專利說明】一種地下工程井巷讓壓支護系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及地下工程圍巖支護領域，特別涉及一種地下工程井巷讓壓支護系統。【背景技術】
[0002]在礦山、隧道等地下工程領域，對巷道圍巖支護是必不可少的。礦山領域，隨著開採深度日益增加，地應力顯著增大，巷道圍巖應力增高，且在深部巷道，圍巖地質呈現軟巖，軟巖巷道變形大，巷道支護難度大。
[0003]針對大變形地下工程巷道、隧道等工程結構體支護，國內外主要有被動支護、主動支護和聯合支護三種形式，為更好對軟巖巷道圍巖進行支護，充分發揮圍巖自穩能力是本領域基本支護思想，適當讓支護系統釋放圍巖部分變形能量，形成「讓-支」 一體的支護體系，充分發揮圍巖自穩能力，同時支護系統能適當釋放能量，同時又提供強力支護，但是，目前現有技術中的讓壓支護系統，其要麼不能很好的達到恆定工作阻力，要麼恆定工作阻力取決於支護系統本身結構，不能依據巷道實際圍巖地質情況進行調節，往往達不到預想的支護-圍巖一體支護效果。

【發明內容】

[0004]為克服現有技術存在的問題，本發明目的在於提供一種地下工程井巷讓壓支護系統，該支護系統能夠依據現場圍巖地應力狀況來進行恆定「讓壓」支護設置，能夠適應不同軟巖地質地下工程圍巖支護。
[0005]本發明是通過如下技術方案實現的:
一種地下工程井巷讓壓支護系統，包括讓壓液壓支柱、讓壓錨杆、網片、鋼梁、壓力傳感器、控制器，在巷道圍巖上鋪設網片，並用讓壓錨杆進行巷道圍巖支護，架設鋼梁，通過讓壓液壓立柱進行頂板支護；所述讓壓錨杆包括錨固頭、一個或多個讓壓連接器、彈性墊塊、W形鋼帶、墊板、讓壓器和手柄螺母，錨固頭設置在錨杆端部，用於將錨杆錨固在巖體內，在錨杆位於巖體外壁一端依次在網片上設置彈性墊塊、W形鋼帶、墊板、讓壓器和手柄螺母，所述讓壓連接器用於連接左右兩節錨杆體，其是一空腔體，連接的兩節錨杆體位於該空腔體內的端部均設有活塞擋塊，在活塞擋塊與連接器空腔體端部之間設置彈簧；所述讓壓液壓支柱頂部支撐在鋼梁上，對頂板進行支護，在液壓支柱上設置一壓力傳感器，其用於檢測液壓支柱的支撐壓力，控制器具有信號接收模塊和數據處理模塊，信號接收模塊用於接收壓力傳感器檢測的數據，數據處理模塊預先存儲有立柱穩定支撐巷道圍巖的壓力閾值範圍，數據處理模塊將傳感器的檢測數據與閾值進行比較，當壓力傳感器檢測到的立柱支撐壓力不在穩定支撐壓力閾值範圍內，控制器將發射信號控制液壓系統對讓壓液壓立柱進行加壓或者降壓，以使支柱達到穩定支撐壓力閾值。
[0006]所述穩定支撐壓力閾值是通過對同地質區域的現場巷道支護體系進行支護壓力監測，對已經達到穩定支撐狀態下的多個不同巷道區域的穩定支護壓力監測值進行統計分析，確定該地質區域圍巖穩定支撐壓力閾值。[0007]所述讓壓器可以是彈簧或者讓壓管。
[0008]手柄螺母與錨杆端部的螺紋配合，可調節錨杆的預緊力水平。
[0009]有益的技術效果:
1)採用了控制器來控制讓壓液壓立柱進行支護壓力控制，該控制是依據現場圍巖達到穩定支護時的支護壓力數據進行調節立柱支護力，能隨實際地質圍巖應力情況進行恆定讓壓支護，調節支護系統狀況，形成良好的「讓-支，，支護體系，達到最優恆定讓壓支護；
2)讓壓錨杆採用了一個或多個讓壓連接器，連接器的使用多少直接可以調節錨杆的讓壓能力；同時錨杆端部採用了手柄螺母，其可調節錨杆的預緊力，調節讓壓支護能力。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1:巷道/隧道支護結構圖。
[0011]圖2:讓壓錨杆結構圖。
[0012]圖3:讓壓連接器。
[0013]圖4:讓壓液壓立柱控制系統圖。
[0014]圖中:1.巷道/隧道，2.讓壓錨杆，3.網片，4.讓壓液壓支柱，5.鋼梁，6.錨固頭，7.讓壓連接器，8.彈性墊塊，9.W形鋼帶，10.墊板，11.讓壓器，12.手柄螺母，13.壓力傳感器，14.控制器，15.液壓系統。
【具體實施方式】
[0015]以下結合具體實施例對本發明做進一步說明，但本發明所要求的保護範圍並不局限於具體實施例所描述的範圍。
[0016]一種地下工程井巷讓壓支護系統，包括讓壓液壓支柱4、讓壓錨杆2、網片3、鋼梁
5、壓力傳感器13、控制器14，在巷道I圍巖上鋪設網片3，並用讓壓錨杆2進行巷道圍巖支護，架設鋼梁5，通過讓壓液壓立柱4進行頂板支護；圍巖支護過程中，起始階段讓壓液壓支柱4、讓壓錨杆2對圍巖變形進行讓壓支護，以充分發揮圍巖的自穩能力，當讓壓支護系統讓壓到一定程度時，圍巖和支護系統相互作用達到穩定平衡支撐狀態，此時讓壓液壓支柱
4、讓壓錨杆2將不繼續進行讓壓，提供恆阻支撐，支護系統與圍巖達到穩定，共同支撐地應力。
[0017]所述讓壓錨杆2包括錨固頭6、一個或多個讓壓連接器7、彈性墊塊8、W形鋼帶9、墊板10、讓壓器11和手柄螺母12，錨固頭6設置在錨杆端部，用於將錨杆錨固在巖體內；讓壓連接器7用於連接左右兩節錨杆體，其是一空腔體，連接的兩節錨杆體位於該空腔體內的端部均設有活塞擋塊，在活塞擋塊與連接器7空腔體端部之間設置彈簧，當錨杆支護在巖體內時,連接器7將允許一定程度範圍內的圍巖變形讓壓；在錨杆位於巖體外壁一端依次在網片3上設置彈性墊塊8、W形鋼帶9、墊板10、讓壓器11和手柄螺母12，所述讓壓器11可以是彈簧或者讓壓管，通過手柄螺母12與錨杆端部的螺紋配合，可調節錨杆的預緊力水平，調節錨杆支護力。
[0018]所述讓壓液壓支柱4頂部支撐在鋼梁5上，對頂板進行支護，在液壓支柱4上設置一壓力傳感器13，其用於檢測液壓支柱4的支撐壓力；控制器14具有信號接收模塊和數據處理模塊，信號接收模塊用於接收壓力傳感器13檢測的數據，數據處理模塊預先存儲有立柱穩定支撐巷道圍巖的壓力閾值範圍，數據處理模塊將傳感器13的檢測數據與閾值進行比較，當壓力傳感器13檢測到的立柱4支撐壓力不在穩定支撐壓力閾值範圍內，控制器14將發射信號控制液壓系統15對讓壓液壓立柱4進行加壓或者降壓，以使支柱4達到穩定支撐壓力閾值。
[0019]所述穩定支撐壓力閾值是通過對同地質區域的現場巷道支護體系進行支護壓力監測，對已經達到穩定支撐狀態下的多個不同巷道區域的穩定支護壓力監測值進行統計分析，確定該地質區域圍巖穩定支撐壓力閾值。
[0020]當讓壓支護體系與圍巖達到穩定平衡支撐狀態時，讓壓液壓立柱4通過控制器14控制，使其支護壓力控制在穩定支撐壓力閾值內的某一恆定壓力值，工作人員通過錨杆的手柄螺母12可將錨杆的支護力進行預緊或放鬆固定到一支護恆定值，使整個讓壓支護系統最終實現恆阻支撐。
[0021]以上結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但本發明不限於此，在所屬【技術領域】的技術人員所具備的知識範圍內，在不脫離本發明宗旨的前提下還可以做出各種變化，所屬【技術領域】的技術人員從上述的構思出發，不經創造性的勞動，所作出的種種變換，均落在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種地下工程井巷讓壓支護系統，包括讓壓液壓支柱(4)、讓壓錨杆(2)、網片(3)、鋼梁(5)、壓力傳感器(13)、控制器(14)，其特徵是: 在巷道(I)圍巖上鋪設網片(3)，並用讓壓錨杆(2)進行巷道圍巖支護，架設鋼梁(5)，通過讓壓液壓立柱(4)進行頂板支護； 所述讓壓錨杆(2)包括錨固頭6、一個或多個讓壓連接器7、彈性墊塊8、W形鋼帶9、墊板10、讓壓器11和手柄螺母12，錨固頭(6)設置在錨杆端部，用於將錨杆錨固在巖體內，在錨杆位於巖體外壁一端依次在網片(3)上設置彈性墊塊(8)、W形鋼帶(9)、墊板(10)、讓壓器(11)和手柄螺母(12)； 所述讓壓連接器(7)用於連接左右兩節錨杆體，其是一空腔體，連接的兩節錨杆體位於該空腔體內的端部均設有活塞擋塊，在活塞擋塊與連接器(7)空腔體端部之間設置彈簧; 所述讓壓液壓支柱(4)頂部支撐在鋼梁(5)上，對頂板進行支護，在液壓支柱(4)上設置一壓力傳感器(13)，其用於檢測液壓支柱(4)的支撐壓力，控制器(14)具有信號接收模塊和數據處理模塊，信號接收模塊用於接收壓力傳感器(13)檢測的數據，數據處理模塊預先存儲有立柱穩定支撐巷道圍巖的壓力閾值範圍，數據處理模塊將傳感器(13)的檢測數據與閾值進行比較，當壓力傳感器(13)檢測到的立柱(4)支撐壓力不在穩定支撐壓力閾值範圍內，控制器(14)將發射信號控制液壓系統(15)對讓壓液壓立柱(4)進行加壓或者降壓，以使支柱(4)達到穩定支撐壓力閾值。
2.根據權利要求1所述的讓壓支護系統，其特徵在於:所述穩定支撐壓力閾值是通過對同地質區域的現場巷道支護體系進行支護壓力監測，對已經達到穩定支撐狀態下的多個不同巷道區域的穩定支護壓力監測值進行統計分析，確定該地質區域圍巖穩定支撐壓力閾值。
3.根據權利要求1或2所述的讓壓支護系統，其特徵在於:所述讓壓器(11)可以是彈簧或者讓壓管。
4.根據權利要求2或者3所述的讓壓支護系統，其特徵在於:手柄螺母(12)與錨杆端部的螺紋配合，可調節錨杆的預緊力水平。
【文檔編號】E21D21/00GK103982206SQ201410249113
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年6月8日 優先權日:2014年6月8日
【發明者】施鑫鏞 申請人:衢州市優德工業設計有限公司