一種木錨杆及其施工工藝的製作方法

2023-07-30 10:35:41

專利名稱：一種木錨杆及其施工工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種木錨杆及其施工工藝，尤其是一種用於控制採煤工作面頂板冒頂及煤壁片幫的木錨杆及其施工工藝。
背景技術：
據不完全統計，我國煤礦賦存有鬆軟圍巖的煤層約佔可採煤層總數的1/3，隨著礦井開採深度的逐步加深，屬於這類開採條件的煤層比例還會逐年增加。開採此類煤層時易導致採煤工作面頂板冒頂、煤壁片幫。在某礦實際生產中，整個採煤工作面頂板冒頂、煤壁片幫嚴重，平均每日冒頂事故在551min(不計每日生產準備班頂板事故影響時間)，採煤工作面的實際產量不到3.0萬t/月，以致該採煤工作面設備利用率低、噸煤成本大。從而影響礦井的正常生產，甚至發生人身傷亡事故。
針對上述情況，目前一般採取以下方式①支架上方鋪頂網並配以架設傾向梁+走向梁；②採用對煤壁或頂板打玻璃鋼錨杆或注化學漿液進行加固。上述措施對控制頂板冒落與煤壁片幫有一定的效果，但在實踐中成本高、工序複雜，不易於大範圍推廣。
目前，部分煤礦採用水泥藥卷錨固帶木託板的木錨杆控制頂板冒落與煤壁片幫，但其木材消耗量大、施工工序繁瑣。

發明內容
根據已有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種結構簡單、施工方便、價格低廉、安全係數高的木錨杆及其施工工藝。
為實現上述目的，本發明的木錨杆由兩個固定為一體的楔形塊組成，其截面為多稜形；所述兩個楔形塊可用鐵釘固定，也可用鐵絲纏繞固定；所述兩個楔形塊固定的位置位於兩個楔形體端部；所述多稜形截面可以是八角形，六角形或是四角形。
本發明的木錨杆的施工工藝a.施工前先將木錨杆全部浸泡於水中，浸泡時間不少於6h；b.在採煤工作面煤壁上沿頂板方向排列鑽仰角為β的多個孔，將兩楔形塊固定為一體的多稜柱形木錨杆逐個插入孔中並楔緊，完成一次木錨杆的施工；c.採煤工作面每推進1.2～1.8m，沿採煤工作面煤壁布置一次木錨杆。
上述排列鑽孔的仰角β為25～35°；所述在煤壁上排列的鑽孔間距為250～400mm；依據頂板及煤壁的破碎狀況，排列的鑽孔可以是單排或是多排，其排距為500～600mm；所述煤壁上鑽的單排孔或多排孔的頂排距頂板的距離h為200～300mm。
本發明的木錨杆及其施工工藝，通過現場工業性試驗，與現有技術相比，可有效的控制採煤工作面破碎頂板冒頂及煤壁片幫。在採煤工作面破碎頂板冒頂及煤壁片幫的條件下，煤的月產量可以在原有基礎上提高100％～120％，其生產狀況得到極大改善，安全係數明顯提高。該木錨杆為全長錨固，有利於控制破碎煤體及圍巖的移動，可實現主動、超前加固採煤工作面的前方煤體及圍巖，實現採煤工作面的安全高效生產，其結構簡單、成本低，施工工藝簡化，效果明顯，具有廣泛的實用性。


圖1是本發明木錨杆結構圖。
圖2是圖1的A-A圖。
圖3是本發明木錨杆施工示意圖。
圖中1-木錨杆，2-頂板，3-煤壁，4-輸送機，5-支架。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的一個實施例作進一步的描述圖1圖2所示，木錨杆由兩個固定為一體的楔形塊組成，木錨杆的截面為多稜形，兩個楔形塊用鐵釘固定，固定的位置位於兩個楔形體端部，多稜形截面是八角形。
圖3所示，木錨杆的施工工藝施工前先將木錨杆1全部浸泡於水中，浸泡時間不少於6h，以增加木錨杆的韌性，提高其抗彎能力。推動刮板輸送機4和移動液壓支架5後，在採煤工作面煤壁3的端部或中上部沿頂板2方向排列鑽仰角β為25～35°的多個孔，鑽孔與煤壁法線的水平夾角為20～25°，將兩楔形塊固定為一體的多稜柱形木錨杆1逐個插入孔中，敲擊木錨杆1外露端部，使木錨杆1的兩楔形塊分離錯動相互擠壓，將木錨杆1楔緊於煤壁鑽孔中。煤壁3上排列的鑽孔間距為250～400mm，依據頂板2及煤壁3的破碎狀況，排列的鑽孔可以是單排或是多排，其排距為500～600mm，根據煤壁3片幫不影響生產，則設置單排孔，反之設置雙排或多排孔，以控制採煤工作面煤壁的片幫。煤壁3上鑽的單排孔或多排孔的頂排距頂板2的距離h為200～300mm，插入孔中的木錨杆1裡端應穿過頂板2，以保證割煤機切割後剩餘的木錨杆1能夠有效的控制破碎頂板2冒頂。採煤工作面每推進1.2～1.8m，沿採煤工作面煤壁3布置一次木錨杆1。
權利要求
1.一種木錨杆，其特徵在於由兩個固定為一體的楔形塊組成，其截面為多稜形。
2.根據權利要求1所述的木錨杆，其特徵在於所述兩個楔形塊可用鐵釘固定，也可用鐵絲纏繞固定。
3.根據權利要求1所述的木錨杆及其施工工藝，其特徵在於所述多稜形截面可以是八角形，六角形或是四角形。
4.根據權利要求1所述的木錨杆的施工工藝，其特徵在於a.施工前先將木錨杆(1)全部浸泡於水中，浸泡時間不少於6h；b.在採煤工作面煤壁(3)上沿頂板(2)方向排列鑽仰角為β的多個孔，將兩楔形塊固定為一體的多稜柱形木錨杆(1)逐個插入孔中並楔緊，完成一次木錨杆(1)的施工；c.採煤工作面每推進1.2～1.8m，沿採煤工作面煤壁(3)布置一次木錨杆(1)。
5.根據權利要求4所述的木錨杆的施工工藝，其特徵在於排列鑽孔的仰角β為25～35°。
6.根據權利要求4所述的木錨杆的施工工藝，其特徵在於所述在煤壁(3)上排列的鑽孔間距為250～400mm。
7.根據權利要求4或6所述的木錨杆的施工工藝，其特徵在於依據頂板(2)及煤壁(3)的破碎狀況，排列的鑽孔可以是單排或是多排，其排距為500～600mm。
8.根據權利要求7所述的木錨杆的施工工藝，其特徵在於所述煤壁(3)上鑽的單排孔或多排孔的頂排距頂板(2)的距離h為200～300mm。
全文摘要
本發明的木錨杆及其施工工藝，木錨杆由兩個固定為一體的楔形塊組成，其截面為多稜形；施工時，先將木錨杆全部浸泡於水中，浸泡時間不少於6h；在採煤工作面的採煤壁頂端或中上部沿頂板方向排列鑽仰角為β的多個孔，將兩楔形塊固定為一體的多稜柱形木錨杆逐個插入孔中並楔緊。與現有技術相比，該木錨杆可有效的控制採煤工作面破碎頂板冒頂及煤壁片幫，使生產狀況得到極大改善，安全係數明顯提高；該木錨杆為全長錨固，有利於控制破碎煤體及圍巖的移動，可實現主動、超前加固採煤工作面的前方煤體及圍巖，實現採煤工作面的安全高效生產，其結構簡單、成本低，施工工藝簡化，效果明顯，具有廣泛的實用性。
文檔編號E21D21/00GK1963151SQ20061009812
公開日2007年5月16日 申請日期2006年11月30日 優先權日2006年11月30日
發明者張吉雄, 陳中偉, 巨峰 申請人:中國礦業大學