巷道加強支護可縮性方環鋼棚的製作方法

2023-05-11 23:14:31 2

本實用新型屬於礦用巷道支護技術領域，具體涉及巷道加強支護可縮性方環鋼棚。

背景技術：

在礦產開採的過程中，巷道施工以後，為了保持巷道斷面的尺寸和規格，防止圍巖發生危險的變形，採用巷道支護來維護巷道。U型鋼棚的二次支護使用，是目前國內煤礦採用最為廣泛的井下加強支護形式之一，具有抗壓、安全、加工方便、延展性強、安裝拆除快捷的特點，適用於永久巷道、過斷層、破碎帶、穿煤巷、交岔點等重要巷道及硐室的二次加強支護，並在國內各礦井進行廣泛的應用。

在U型鋼棚的使用中，以直牆半圓拱棚型最為普遍，使用後的巷道牆為直拱圓，但是在煤礦井下地質條件複雜、巷道壓力大的地段，直牆半圓拱鋼棚雖然能夠緩解並承受較大壓力，卻由於其上拱及底拱為弧形，兩牆為直線形，當巷道壓力不均時，鋼棚構件間的可縮空間隨壓力增加而消失後，鋼棚的載荷進一步加大，使之鋼棚承載能力尚未得到充分發揮便因上、下拱的均壓導致兩牆受側壓集中，棚腿處扭曲變形，造成巷道寬度變小，不能滿足礦井安全生產需要，影響相對應的工程施工，增加礦方的返修成本，縮短巷道的使用服務年限，現今雖然有圓形巷道支護如中國發明專利「高強度大縮量封閉型弧板支護結構體」申請號：201510108994.3，申請公布號：CN 104763442 A，所述的高強度大縮量封閉型弧板支護結構體，包括由4 至8 塊鋼筋混凝土弧板圍成的圓形結構，相鄰的鋼筋混凝土弧板之間設有讓壓木塊，相鄰的鋼筋混凝土弧板端部之間設有對應的銷孔和連接鋼銷，連接鋼銷插入銷孔中將相鄰的兩段弧板串聯在一起，底弧板設有卸壓窗口。該發明雖然採用圓弧結構減少棚腿的受壓，但是由於其連接處為剛性連接，受壓時容易鋼銷與銷孔銜接處，常會由於受壓過大，造成弧板變形，影響其安全性及其使用壽命，因此現有技術需要進一步改進。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種抗壓力強，結構簡單的巷道加強支護可縮性方環鋼棚。

基於上述目的，本實用新型採取如下技術方案：

巷道加強支護可縮性方環鋼棚，包括一方環框架，該方環框架由四段圓弧首尾搭接而成，搭接處由卡纜緊固，圓弧外壁設有限位裝置，該限位裝置與搭接處具有間隔，所述的搭接處位於方環框架高或寬的中間位置處。

進一步的，所述的方環框架頂部兩相鄰圓弧的中點位置之間的圓弧段，該圓弧段的圓心位置與方環框架底部埋入地面的高度位於同一水平面。

進一步的，所述的圓弧長度和弧度相等且兩兩對稱。

進一步的，所述的圓弧段和限位裝置由U36型鋼製作而成。

進一步的，所述的每段圓弧長4325mm，搭接處重合段為450mm，方環的高度為3551mm，寬度為4719mm。

進一步的，所述的方環頂部兩相鄰圓弧的中點位置之間所對應的圓弧段的弧度為54.1°，埋入地下的高度為651mm。

本實用新型為方環框架結構，可以分散巷道對支護的壓力，並將搭接處設置於方環框架高或寬的中間位置處，防止應力集中於支護的交接處，造成支護的變形，該實用新型使用卡纜固定的同時還設置限位裝置，限位裝置與搭接處具有一定的間隔，當支護受到巷道的壓力增大時，兩圓弧段相對遞進，方環收縮，防止方環鋼棚的變形，並且方環框架頂部兩相鄰圓弧的中點位置之間的圓弧段，該圓弧段的圓心位置與方環框架底部埋入地面的高度位於同一水平面，使其方環的頂部所受壓力集中於埋入的地面上，增大了整個支護的抗壓性能。

附圖說明

圖1本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

巷道加強支護可縮性方環鋼棚，包括一方環框架，該方環框架由四段圓弧1首尾搭接而成，搭接處3由三個卡纜2緊固，所述的搭接處3位於方環框架高或寬的中間位置處，所述的四段圓弧為第一圓弧101、第二圓弧102、第三圓弧103和第四圓弧104，所述的圓弧長度與弧度相等並且兩兩對稱，每段圓弧長4325mm，方環的高度為3551mm，寬度為4719mm，該圓弧由U36型鋼製作而成，第一圓弧101的一端搭接於第二圓弧102的內側，第一圓弧101外壁設有限位卡，該限位卡設置於第一圓弧101與第二圓弧102的搭接處3相距10mm的位置，第一圓弧101的另一端搭接於第四圓弧104的外側，第四圓弧104的外壁設有限位卡，該限位卡設置於第一圓弧101與第四圓弧104的搭接處3相距10mm的位置，第二圓弧102，第三圓弧103外壁均設有限位卡，並且限位卡均與搭接位置處相距10mm的位置，該限位卡由U36型鋼製作而成，並且寬度為30mm，所述的第二圓弧102與第三圓弧103，第四圓弧104依照以上方法依次搭接。

使用時，將將限位卡焊接於第一圓弧101，第二圓弧102，第三圓弧103，第四圓弧104外壁，並將其依次搭接，搭接處3使用卡纜2緊固。