一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統的製作方法

2023-05-17 23:50:51 1

本實用新型涉及礦井巷道支護領域，尤其是涉及一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統，用於大傾角煤層五邊形巷道的支護。

背景技術：

煤礦巷道支護技術是礦井建設與煤炭開採領域面臨的重大技術難題，而大傾角煤層(煤層傾角>35°)又是許多礦區或礦井的主採煤層。但是由於煤層傾角較大，大傾角工作面巷道普遍面臨變形大、支護困難等問題，因此，安全、高效、合理的支護方法是提高礦井產量的必要條件。

中國專利公開號CN205477638U，公開日期2016年8月17日。專利名稱為「一種大傾角工作面巷道斷面結構」。該申請案涉及一種大傾角工作面巷道斷面結構，用於實現大傾角工作面巷道斷面結構的優化。該巷道斷面結構設計為五邊形巷道斷面，與傳統的矩形巷道斷面和梯形巷道斷面相比，支護長度短，頂板離層少，穩定性高。將巷道斷面改為五邊形形式更有利於圍巖穩定，還可有效降低支護成本、截面積、斷面支護長度和圍巖穩定性。五邊形巷道斷面形式相比於矩形巷道有效提升了回採工程的活動空間，合理摒棄了位於頂板的不易支護的部分三角煤；相比於梯形巷道合理降低了巷道斷面支護成本，提升了直接頂板的穩定性。

本實用新型介紹了一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統，針對大傾角煤層五邊形巷道，提供了一種支護強度高，並能很好控制頂板的支護方式，可以改善支護受力狀態，避免大面積頂板垮落等災害的發生。

技術實現要素：

本實用新型實施例的目的在於提出一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統，其組成為巷道、巖頂、煤頂、煤幫、煤底、背頂、高強度螺紋鋼錨杆、固腿錨杆、蝶形大託盤、長錨索、菱形金屬網、角鋼、11#工字鋼和混凝土保護層。針對大傾角煤層五邊形巷道，本實用新型不僅可以很好的控制巷道頂板，改善支護受力狀態，還可以在保障合理的回採工程活動空間的同時，提高圍巖穩定性，降低巷道支護成本。

為了實現上述目的，本實用新型採用如下技術方案：

一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統，包括：巷道、巖頂、煤頂、煤幫、煤底、背頂、高強度螺紋鋼錨杆、固腿錨杆、蝶形大託盤、長錨索、菱形金屬網、角鋼、11#工字鋼和混凝土保護層。

所述巖頂、煤頂、煤幫用數根高強度螺紋鋼錨杆進行錨固，所述蝶形大託盤在高強度螺紋鋼錨杆進行錨固後，設置於高強度螺紋鋼錨杆的底座處，所述菱形金屬網沿著煤頂、煤幫進行鋪設，防止破碎巖塊掉落，所述背頂為預製竹籬笆背頂，設置在煤頂下方，增加頂板穩定性，所述混凝土保護層為混凝土噴漿，同樣噴射在煤頂下方，將上述的巷道、巖頂、煤頂、煤幫、煤底、背頂、高強度螺紋鋼錨杆、蝶形大託盤、長錨索、菱形金屬網連成一體，更大程度上增加了巷道的穩定性，所述11#工字鋼通過焊接製成支架，支架的頂梁和架腿分別沿著煤頂和煤幫布置。

優選地，本實用新型採用的錨杆託盤為蝶形大託盤，在普通託盤的基礎上不僅將其規格進行一定比例的放大，而且在託盤底部增加了迴轉球殼，這樣既增加了託盤的受力面積，又增加了它的承載能力。

優選地，本實用新型採用的背頂方式為預製竹籬笆背頂，竹籬笆背頂不僅小巧方便，可以背緊、背密，而且成本低，外觀也比較美觀。

優選地，本實用新型採用「錨網噴」聯合支護技術，可以較好的控制巷道的穩定性，減少災害事故的發生，保障人員安全。

與相關的支護系統相比，本實用新型具有如下優點：

本實用新型支護簡單，易於操作，與實際礦井支護領域緊密結合，採用的支護材料成本較低，同時考慮到了各種支護問題，並且各個支護部件環環相扣，支護強度高，還能很好控制頂板的穩定性，可以改善支護受力狀態，避免大面積頂板垮落等災害的發生。

附圖說明

當結合附圖考慮時，能夠更完整更好地理解本實用新型。此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，實施例及其說明用於解釋本實用新型，並不構成對本實用新型的不當限定。

圖1為本實施例的一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統示意圖；

圖2為本實施例的一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統組成中的支架示意圖；

圖3為本實施例的一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統組成中的蝶形大託盤示意圖。

附圖中的標記符號說明：

1-高強度螺紋鋼錨杆；2-長錨索；3-菱形金屬網；4-背頂；5-11#工字鋼；6-固腿錨杆；7-巷道；8-煤底；9-蝶形大託盤；10-煤幫；11-巖頂；12-煤頂；13-角鋼；14-混凝土保護層；15-普通託盤；16-迴轉球殼下底面；17-迴轉球殼上底面；18-迴轉球殼；19-頂梁；20-架腿。

具體實施方式

下面對本實用新型做進一步描述，但本實用新型的保護範圍並不局限於以下所描述具體實施方式的範圍：

結合圖1、圖2和圖3所示，一種大傾角煤層新型回採巷道支護系統，所述巖頂、煤頂、煤幫用數根高強度螺紋鋼錨杆進行錨固，所述蝶形大託盤在高強度螺紋鋼錨杆進行錨固後，設置於高強度螺紋鋼錨杆的底座處，所述菱形金屬網沿著煤頂、煤幫進行鋪設，防止破碎巖塊掉落，所述背頂為預製竹籬笆背頂，設置在煤頂下方，增加頂板穩定性，所述混凝土保護層為混凝土噴漿，同樣噴射在煤頂下方，將上述的巷道、煤頂、煤幫、背頂、高強度螺紋鋼錨杆、蝶形大託盤、長錨索和菱形金屬網連成一體，更大程度上增加了巷道的穩定性，所述11#工字鋼通過焊接製成支架，支架的頂梁和架腿分別沿著煤頂和煤幫布置。

具體步驟為：

結合圖1、圖2和圖3所示，採用如下步驟：

步驟一：在巖頂(11)、煤頂(12)和煤幫(10)打入一定數量的高強度螺紋鋼錨杆(1)和長錨索(2)進行錨固後，在其尾部固定上蝶形大託盤(9)；

步驟二，沿煤頂(12)和煤幫(10)表面，在高強度螺紋鋼錨杆(1)和長錨索(2)尾部掛上一張菱形金屬網(3)；

步驟三，沿煤頂(12)下表面預製竹籬笆背頂(4)，並噴射混凝土(14)；

步驟四，11#工字鋼(5)和角鋼(13)焊接成支架，使支架頂梁沿背頂(4)下方布置，架腿沿煤幫(10)且超長300mm～500mm打入煤底內部布置，並在支架腿部打入固腿錨杆(6)。

如上所述，對本實用新型的實施例進行了詳細地說明，但是只要實質上沒有脫離本實用新型的發明點及效果，都屬於侵權，本實用新型可以有很多的變形，這對本領域的技術人員來說是顯而易見的。因此，這樣的變形例也全部包含在本實用新型的保護範圍之內。