讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統的製作方法
2023-05-10 20:40:36 1
專利名稱：讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種礦山巷道支護領域，特別涉及一種讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統。
背景技術：
煤礦巷道支護技術是煤礦開採中的關鍵技術。保持圍巖穩定，防止巷道過大變形和破壞是實現礦山安全、高效生產的必要條件。隨著礦井向深度和廣度發展，巷道支護問題表現得越來越突出。目前，煤巷錨杆支護技術日趨成熟，錨杆支護範圍已經從I、II、III級圍巖逐漸應用到IV、V級圍巖。但是在這些複雜條件下特別是對於深部高地應力大跨度的巷道，巷道頂板離層變形特別嚴重，只靠目前使用的錨杆錨索所還不能有效支護頂板，經常發生頂板整體沿巷幫兩壁剪切滑落的現象；另外由於受高應力作用，煤層巷道的幫部變形也很大，常常造成巷道收縮變形致使巷道無法使用。特別是對於沿空掘巷，目前使用的高性能錨杆組合支護技術也顯得無能為力。巷幫的變形量特別是煤柱側幫，在掘巷之初就有明顯的變形，到回採階段，變形量通常達到總變形量的70 %以上，斷面收縮近2/3，巷道無法使用，甚至造成安全事故。許多工作面不得不停產翻修巷道或另開掘巷道，不僅支護成本很高，掘進速度低，而且帶來很多安全隱患，嚴重製約採煤工作面的快速推進和礦井產量及效益的提高。
實用新型內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種支護強度高，安全性高，掘金速度快，特別是在巷道頂板破碎或頂板上方存在構造帶或離層時，可以很好的控制頂板，改善支護受力狀態，避免發生大面積冒頂事故的讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統。為實現上述目的，本實用新型採用下述技術方案一種讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統，包括異型梁、讓壓裝置、錨索、錨杆、託盤和金屬網，在所述巷道表面鋪設有金屬網，在煤巖頂板或巷幫上設置有讓壓型異型梁錨索桁架，所述讓壓型異型梁錨索桁架由異型梁、讓壓裝置及錨索或錨杆組成，每根異形梁配有數根錨索或錨杆；所述錨索或錨杆穿過所述異型梁及金屬網錨入到巖層中，並施加預應力，對圍巖形成擠壓兜護作用；所述錨索或錨杆外錨端安裝有使錨索或錨杆端頭與異型梁緊密接觸並起讓壓作用的讓壓裝置和託盤。所述異型梁截面為「II」形，該異型梁由橫向的腹板及縱向的翼緣連接構成。所述託盤為環形託盤或楔形託盤。所述讓壓裝置為一金屬鼓形套環。本實用新型具有以下優點1.支護系統的異型梁相比一般的槽鋼梁、工字鋼梁，護表面積大，剛度高，不易失穩，能更有效的傳遞錨杆錨索預應力到頂板或巷幫中，可將圍巖變形控制在允許範圍內，避
3免因過度變形而導致圍巖本身的承載力喪失，從而確保支護系統的整體性。2.支護系統的異型梁相比槽鋼梁、工字鋼梁，在相同支護強度要求的情況下，在經濟性方面具有明顯優勢，節省鋼材，降低成本，提高效益。3.支護系統強度高，整體支護性能調節空間大，異型梁與錨杆、錨索配合使用，可結合現場地質情況調整異型梁尺寸及錨杆和錨索數量、型號等參數以進行力學性能的耦合，對巷道進行有效的支護。4.支護系統的讓壓裝置能起到有效的讓壓作用，在支護系統承載力達到一定限度後，允許巷道產生一定的變形以釋放壓力。耦合讓壓支護保證了支護系統的整體穩定和安全。
圖1是本實用新型巷頂實施例結構示意圖；圖2是本實用新型巷頂實施例仰視結構圖；圖3是本實用新型環形讓壓裝置結構放大圖；圖4是本實用新型楔形讓壓裝置結構放大圖；圖5是本實用新型異型梁結構放大圖；其中1.錨杆，2.錨索，3.異型梁，4.金屬網，5.讓壓裝置，6.環形託盤，7.楔形託盤，8.鋼帶，9.腹板，10.翼緣，11.錨索孔。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1-5所示，一種讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統，包括異型梁3、讓壓裝置5、錨索2、錨杆1、託盤和金屬網4，在巷道表面鋪設金屬網4，在煤巖頂板或巷幫上設置有讓壓型異型梁錨索桁架，所述讓壓型異型梁錨索桁架由異型梁3、讓壓裝置5及錨索2或錨杆1組成，每根異形梁3配有數根錨索2或錨杆1。在煤巖頂板下間隔設置異型梁3及鋼帶 8，錨索2穿過異型梁3及金屬網4錨入到巖層中，錨索2張拉並與異型梁3固定，形成預應力，對頂板形成擠壓兜護作用；錨索2外錨端安裝讓壓裝置5及託盤，起到讓壓的作用，當錨索2豎直安裝時使用環形託盤6，傾斜安裝時組合使用環形託盤6和楔形託盤7。當巷道兩幫(簡稱巷幫)圍巖情況較差時，巷幫同樣可設置異型鋼梁3，與錨杆1或錨索2固定，實現頂幫支護強度耦合匹配，共同控制圍巖變形。所述異型梁截面為「II」形，該異型梁由縱向的腹板9及橫向的翼緣10連接構成， 翼緣10上設有錨索孔供錨索2穿過的錨索孔11。所述讓壓裝置5為一金屬鼓形套環。
權利要求1.一種讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統，其特徵在於包括異型梁、讓壓裝置、錨索、錨杆、託盤和金屬網，在所述巷道表面鋪設有金屬網，在煤巖頂板或巷幫上設置有讓壓型異型梁錨索桁架，所述讓壓型異型梁錨索桁架由異型梁、讓壓裝置及錨索或錨杆組成，每根異形梁配有數根錨索或錨杆；所述錨索或錨杆穿過所述異型梁及金屬網錨入到巖層中， 並施加預應力，對圍巖形成擠壓兜護作用；所述錨索或錨杆外錨端安裝有使錨索或錨杆端頭與異型梁緊密接觸並起讓壓作用的讓壓裝置和託盤。
2.根據權利要求1所述的讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統，其特徵在於所述異型梁截面為「II」形，該異型梁由橫向的腹板及縱向的翼緣連接構成，翼緣上設有錨索孔供錨索穿過的錨索孔。
3.根據權利要求1所述的讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統，其特徵在於所述託盤為環形託盤或楔形託盤。
4.根據權利要求1所述的讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統，其特徵在於所述讓壓裝置為一金屬鼓形套環。
專利摘要本實用新型涉及一種讓壓型異型梁錨索桁架巷道支護系統，在所述巷道表面鋪設有金屬網，在煤巖頂板或巷幫上設置有讓壓型異型梁錨索桁架，所述讓壓型異型梁錨索桁架由異型梁、讓壓裝置及錨索或錨杆組成，每根異形梁配有數根錨索或錨杆；所述錨索或錨杆穿過所述異型梁及金屬網錨入到巖層中；所述錨索或錨杆外錨端安裝有使錨索或錨杆端頭與異型梁緊密接觸並起讓壓作用的讓壓裝置和託盤。本實用新型具有以下優點1.護表面積大，剛度高，不易失穩，確保支護系統的整體性。2.節省鋼材，降低成本，提高效益。3.強度高，整體支護性能調節空間大。4.讓壓裝置能起到有效的讓壓作用，耦合讓壓支護保證了整體支護系統的穩定安全。
文檔編號E21D21/00GK202064980SQ20112012502
公開日2011年12月7日 申請日期2011年4月26日 優先權日2011年4月26日
發明者李為騰, 李智, 李術才, 江貝, 王漢鵬, 王 琦 申請人:山東大學