專利名稱：煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煤礦采煤用設(shè)備，特別涉及一種煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
煤礦沖擊型動(dòng)力現(xiàn)象是采礦工程主要的災(zāi)害之一，隨著煤礦資源開采深度的日 趨增加，沖擊型動(dòng)力災(zāi)害發(fā)生頻次和破壞程度也愈加強(qiáng)烈，釋放大量沖擊能，造成巷道 片幫、冒頂和垮塌，支護(hù)結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)，機(jī)械設(shè)備傾翻、破壞，甚至人員傷亡等事故， 嚴(yán)重影響煤礦資源安全開采和人民生命安全。以往的支護(hù)方法主要包括兩類主動(dòng)支護(hù)和被動(dòng)支護(hù)，主動(dòng)支護(hù)以錨桿、錨索 和錨網(wǎng)噴等為常用支護(hù)方式；被動(dòng)支護(hù)以木支架、鋼支架、U型鋼支架和液壓支架為主 要支護(hù)形式，通過采用以上主動(dòng)、被動(dòng)支護(hù)方式和聯(lián)合支護(hù)方式，在一定程度上提高了 支護(hù)強(qiáng)度，也取得了較好的支護(hù)作用。但是，以上支護(hù)方法提高巷道圍巖體強(qiáng)度有限， 支護(hù)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性較弱，抵抗強(qiáng)沖擊載荷能力差，尤其當(dāng)沖擊作用時(shí)，釋放大量沖擊 能，作用于巷道圍巖體和支護(hù)上，極易造成巷道垮塌、支架破壞和人員傷亡事故。中國國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局2009年12月30日公開一項(xiàng)名稱為“防沖擊地壓巷道支 護(hù)方法”申請(qǐng)?zhí)枮?00910012835.8的發(fā)明專利申請(qǐng)，該支護(hù)方法采用錨桿、金屬網(wǎng)、噴 砼、O型鋼棚復(fù)合支護(hù)方式，提高巷道支護(hù)強(qiáng)度，有效遏制沖擊地壓造成巷道冒頂、底 鼓、摧毀支架等現(xiàn)象，可避免通風(fēng)系統(tǒng)中斷，減輕對(duì)作業(yè)人員的傷害程度，但是金屬網(wǎng) 和混凝土結(jié)合的噴層具有脆性特征，沖擊地壓發(fā)生時(shí)極易造成沖擊破壞，另外在O型鋼 棚與噴砼之間使用坑木剎實(shí)后，支護(hù)體允許變形量大幅降低，沖擊作用后變形空間小， 也極易造成坑木破壞，支護(hù)體失效。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)不足，提供一種可降低沖擊載荷，提高支護(hù)強(qiáng) 度，保證巷道整體穩(wěn)定的煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置。本發(fā)明解決技術(shù)問題采用的技術(shù)方案是煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置包括 高強(qiáng)膨脹錨桿，其特點(diǎn)是在煤巖體周圍內(nèi)固定設(shè)數(shù)個(gè)高強(qiáng)膨脹錨桿，煤巖體和高強(qiáng)膨脹 錨桿周圍外設(shè)高速?zèng)_擊讓位吸能材料，高速?zèng)_擊讓位吸能材料為鋁基泡沫夾芯板，高速 沖擊讓位吸能材料用數(shù)個(gè)U型鋼支架塔接連接一起支撐，U型鋼支架之間搭接處用金 屬卡纜固定連接，在沿巷道長度方向的不同排U型鋼支架之間用鐵拉筋在金屬卡纜處連 接。本發(fā)明的有益效果是煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置具有良好的沖擊讓位功 能和緩沖性能，抗沖擊能力強(qiáng)，可大幅吸收沖擊能，降低沖擊載荷，同時(shí)對(duì)支護(hù)結(jié)構(gòu)起 到保護(hù)作用，增強(qiáng)了支護(hù)體的整體穩(wěn)定，從而有效保證了巷道、支護(hù)結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備及 作業(yè)人員的安全，本發(fā)明采用高強(qiáng)膨脹錨桿大幅度提高圍巖體強(qiáng)度，采用高速?zèng)_擊讓位 吸能材料有效吸收沖擊能，利用U型鋼支架增強(qiáng)支護(hù)體的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定。當(dāng)沖擊作用
3時(shí)，利用讓位吸能材料的大變形特性，有效緩沖動(dòng)力載荷和大幅吸收沖擊能，讓位功能 體現(xiàn)在為沖擊載荷預(yù)留變形空間，為沖擊能的吸收提供耗散載體，同時(shí)，U型鋼具有變 形協(xié)調(diào)性，與U型鋼協(xié)同作用共同承擔(dān)較弱的剩余沖擊載荷，從而有效降低沖擊破壞程 度，遏制巷道垮塌、支架破壞、機(jī)械設(shè)備損壞和人員傷亡事故。
以下結(jié)合附圖以實(shí)施例具體說明。

圖1是煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1-煤巖體；2-高強(qiáng)膨脹錨桿；3-高速讓位吸能材料；4-U型鋼支架； 5-金屬卡纜；6-鐵拉筋；
具體實(shí)施例方式實(shí)施例，參照附圖1，煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置為主動(dòng)支護(hù)和被動(dòng)支護(hù)結(jié) 合，采用高強(qiáng)膨脹錨桿2主動(dòng)支護(hù)、高速?zèng)_擊讓位吸能材料和U型鋼支架4被動(dòng)支護(hù)一體 化全斷面支護(hù)方式，增強(qiáng)巷道圍巖體1強(qiáng)度、遏制沖擊作用造成的巷道塌落和支架破壞 現(xiàn)象。支護(hù)裝置是在煤巖體1周圍以間距為500mm固定膨脹錨桿2，對(duì)煤巖體1進(jìn)行錨 固，錨桿2的直徑為27mm，長度為2m，錨桿2的膨脹腔體一端封閉，另一端安裝注射 閥和管孔錨頭，外緣套裝傳遞層和錨固層。支護(hù)裝置內(nèi)層為四塊或多塊U型鋼支架4塔 接連接成圈形，U型鋼支架4的搭接處用金屬卡纜5固定。在膨脹錨桿2和煤巖體1與 U型鋼支架4之間固定高速讓位吸能材料3，高速讓位吸能材料3為鋁基泡沫夾芯板，夾 芯板厚度為200mm，U型鋼支架4的排距取600 800mm，連接部搭接長500mm。在 沿巷道長度方向的不同排U型鋼支架4之間用鐵拉筋6在金屬卡纜5處連接。
權(quán)利要求
1. 一種煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置，包括高強(qiáng)膨脹錨桿(2)，其特征在于在煤巖 體(1)周圍內(nèi)固定設(shè)數(shù)個(gè)高強(qiáng)膨脹錨桿(2)，煤巖體(1)和高強(qiáng)膨脹錨桿(2)周圍外設(shè)高 速?zèng)_擊讓位吸能材料(3)，高速?zèng)_擊讓位吸能材料(3)為鋁基泡沫夾芯板，高速?zèng)_擊讓位 吸能材料(3)用數(shù)個(gè)U型鋼支架(4)塔接連接一起支撐，U型鋼支架(4)之間搭接處用 金屬卡纜(5)固定連接，在沿巷道長度方向的不同排U型鋼支架(4)之間用鐵拉筋(6)在 金屬卡纜(5)處連接。
全文摘要
本發(fā)明屬于煤礦采煤用設(shè)備，特別涉及一種煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置，包括高強(qiáng)膨脹錨桿(2)，其特征在于在煤巖體(1)周圍內(nèi)固定設(shè)數(shù)個(gè)高強(qiáng)膨脹錨桿(2)，煤巖體(1)和高強(qiáng)膨脹錨桿(2)周圍外設(shè)高速?zèng)_擊讓位吸能材料(3)，高速?zèng)_擊讓位吸能材料(3)為鋁基泡沫夾芯板，高速?zèng)_擊讓位吸能材料(3)用數(shù)個(gè)U型鋼支架(4)塔接連接一起支撐，U型鋼支架(4)之間搭接處用金屬卡纜(5)固定連接，在沿巷道長度方向的不同排U型鋼支架(4)之間用鐵拉筋(6)在金屬卡纜(5)處連接，煤巖巷道沖擊讓位吸能支護(hù)裝置具有良好的沖擊讓位功能和緩沖性能，抗沖擊能力強(qiáng)，可大幅吸收沖擊能，降低沖擊載荷。
文檔編號(hào)E21D11/00GK102011595SQ20101052247
公開日2011年4月13日 申請(qǐng)日期2010年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月28日
發(fā)明者呂祥鋒, 李國臻, 李忠華, 潘一山, 王愛文, 閻海鵬 申請(qǐng)人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)