專利名稱：煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著社會的發(fā)展，煤礦井下生產(chǎn)過程中的安全問題備受關(guān)注。特別是架棚施工巷道掘進時的臨時性護幫結(jié)構(gòu)，由于其繁雜笨重、操作很不方便，以致巷道掘進時費時費力，護幫效果不理想，安全性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種護幫效果較佳的煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)，它包括第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚、若干背板、第一 U形網(wǎng)、第二 U形網(wǎng)；
在巷道的掘進方向上，設(shè)定靠近巷道的裸露掘進端為內(nèi)、遠離巷道的裸露掘進端為
外；
第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚的結(jié)構(gòu)相同，三者呈倒置狀且延巷道的掘進方向由外向內(nèi)地依次等距間隔布置；
對于每個U型棚的棚腿而言，設(shè)定靠近該U型棚寬度方向開口中心的一側(cè)為前、遠離該U型棚寬度方向開口中心的一側(cè)為后；設(shè)定巷道位于第一 U型棚和第二 U型棚厚度中心豎直面之間的區(qū)域為第一巷，巷道位于第二 U型棚厚度中心豎直面和第三U型棚厚度中心豎直面之間的區(qū)域為第二巷，巷道位于第三U型棚厚度中心豎直面和巷道的裸露掘進端之間的區(qū)域為第三巷；
背板的長度走向與巷道的掘進方向相一致，背板的長度大于第一 U型棚、第二 U型棚之間的間距或第二 U型棚、第三U型棚之間的間距；
第一 U形網(wǎng)處于第一 U型棚和第二 U型棚之間，第一 U形網(wǎng)呈倒置狀且由位于第一巷寬度方向兩側(cè)幫部的兩個第一護幫網(wǎng)、位于第一巷頂部且分別與兩個第一護幫網(wǎng)掛接的第一護頂網(wǎng)組成，第一護幫網(wǎng)、第一護頂網(wǎng)均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，第一 U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度不小于第一 U型棚、第二 U型棚之間的間距；
第二 U形網(wǎng)處于第二 U型棚和第三U型棚之間，第二 U形網(wǎng)呈倒置狀且由位于第二巷寬度方向兩側(cè)幫部的兩個第二護幫網(wǎng)、位于第二巷頂部且分別與兩個第二護幫網(wǎng)掛接的第二護頂網(wǎng)組成，第二護幫網(wǎng)、第二護頂網(wǎng)均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，第二 U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度不小于第二 U型棚、第三U型棚之間的間距；
第一 U型棚和第二 U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過至少四個自上而下布置的背板與第一U形網(wǎng)的對應(yīng)第一護幫網(wǎng)接觸，使得第一 U形網(wǎng)的兩個第一護幫網(wǎng)與第一巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸；
第二 U型棚和第三U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過另外至少四個自上而下布置的背板與第二 U形網(wǎng)的對應(yīng)第二護幫網(wǎng)接觸，使得第二 U形網(wǎng)的兩個第二護幫網(wǎng)與第二巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸；
本護幫結(jié)構(gòu)還包括至少四個護幫桿、第三U形網(wǎng)，每個護幫桿的長度走向與巷道的掘進方向相一致，第三U形網(wǎng)處于第三U型棚和巷道的裸露掘進端之間，第三U形網(wǎng)呈倒置狀且由位于第三巷寬度方向兩側(cè)幫部的兩個第三護幫網(wǎng)、位于第三巷頂部且分別與兩個第三護幫網(wǎng)掛接的第三護頂網(wǎng)組成，第三護幫網(wǎng)、第三護頂網(wǎng)均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，每三U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度不小于第三U型棚、巷道的裸露掘進端之間的間距；
第三U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過至少兩個自上而下布置的護幫桿與第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)接觸，每個護幫桿的中部折彎、外段與第二 U型棚的對應(yīng)側(cè)棚腿的前方接觸、內(nèi)段與第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)接觸，使得第三U形網(wǎng)的兩個第三護幫網(wǎng)與第三巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸。為能簡潔說明問題起見，以下對本發(fā)明所述煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)均簡稱為本結(jié)構(gòu)。巷道掘進過程中采用本結(jié)構(gòu)
第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚、若干背板、第一 U形網(wǎng)、第二 U形網(wǎng)為第一巷和第二巷的永久支護。對于第三巷寬度方向每側(cè)幫部處的裸露巖壁而言，用第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)加以覆蓋，而第三巷頂部處的裸露巖壁用第三U形網(wǎng)的第三護頂網(wǎng)加以覆蓋，具體詳細描述如下
首先，借助于對應(yīng)的每個護幫桿中部折彎而產(chǎn)生的支點作用，第二 U型棚的對應(yīng)側(cè)棚腿對所述護幫桿的外段施加向前的頂推力，所述護幫桿的內(nèi)段對第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)施加向后的壓迫力，從而對第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)發(fā)揮穩(wěn)固和固定作用，第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)又對第三巷寬度方向?qū)?yīng)側(cè)幫部處的裸露巖壁發(fā)揮壓迫和緊貼作用，這樣，通過至少兩個護幫桿、第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)，讓第三巷的對應(yīng)側(cè)幫部得到臨時性護幫，使得裸露巖壁的活矸圍巖被固定在巖壁上或只能從第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)的后方滾落到巷道下端，讓活矸圍巖無法直接掉落到礦工的施工區(qū)域，保障了巷道內(nèi)礦工的人身安全。然后，就可方便地通過另一 U型棚、另外至少八個背板對第三巷寬度方向的兩側(cè)幫部進行永久性護幫施工，即將另一 U型棚設(shè)置在巷道的裸露掘進端，第三U型棚和另一U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過另外至少四個自上而下布置的背板與第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)接觸，使得第三U形網(wǎng)的兩個第三護幫網(wǎng)與第三巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸，讓第三巷寬度方向的兩側(cè)幫部得到永久性護幫。最后，第三U型棚和另一 U型棚的棚頂向上再另外通過至少一個背板與第三U形網(wǎng)的第三護頂網(wǎng)接觸。此時，第三巷寬度方向每側(cè)幫部處和頂部處的裸露巖壁均得到較好地防護，這樣，可對巷道進行向內(nèi)的持續(xù)掘進施工。所述每個護幫桿的長度不小于1. 5m ；
每個護幫桿的內(nèi)段距離該護幫桿的內(nèi)端O. 2m處有一個向前的150°折彎； 對于第三U型棚同側(cè)棚腿后方的至少兩個護幫桿而言相鄰兩個護幫桿之間的間距不大于Imo本結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，且還能根據(jù)巷道的實際情況，方便地調(diào)節(jié)護幫密度(即在巷道寬度方向的每側(cè)幫部選用恰當數(shù)量的護幫桿)，有效提高了臨時性護幫的效果和安全性。本結(jié)構(gòu)特別適用于煤礦井下巷道掘進時的臨時性護幫，其它隧道和礦井也可適用，應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛。


圖1是本結(jié)構(gòu)沿巷道掘進方向的示意圖。圖2是本結(jié)構(gòu)沿巷道掘進方向的俯視圖。圖3是圖2的A— A放大剖視圖。圖4是圖2的B— B放大剖視圖。圖5是圖2的C一C放大剖視圖。圖6是圖2的D— D放大剖視圖。圖7是圖2的E— E放大剖視圖。圖8是圖2的F— F放大剖視圖。
具體實施例方式下面通過實施方式及附圖對本結(jié)構(gòu)作進一步詳細地說明
參見圖1—圖8
為便于清楚說明問題起見，附圖中對背板7、背板8、護幫桿9進行了剖視表達。本結(jié)構(gòu)包括第一 U型棚1、第二 U型棚2、第三U型棚3、九個背板7、九個背板8、第一 U形網(wǎng)4、第二 U形網(wǎng)5、第三U形網(wǎng)6、六個護幫桿9。在倒置U形的巷道的掘進方向J上，設(shè)定靠近巷道的裸露掘進端L為內(nèi)、遠離巷道的裸露掘進端L為外。第一 U型棚1、第二 U型棚2、第三U型棚3的結(jié)構(gòu)相同，三者呈倒置狀且延巷道的掘進方向J由外向內(nèi)地依次等距間隔布置。對于每個U型棚的棚腿而言，設(shè)定靠近該U型棚寬度方向開口中心的一側(cè)為前、遠離該U型棚寬度方向開口中心的一側(cè)為后；設(shè)定巷道位于第一 U型棚I和第二 U型棚2厚度中心豎直面之間的區(qū)域為第一巷XI，巷道位于第二 U型棚2厚度中心豎直面和第三U型棚3厚度中心豎直面之間的區(qū)域為第二巷X2，巷道位于第三U型棚3厚度中心豎直面和巷道的裸露掘進端L之間的區(qū)域為第三巷X3。背板7、背板8的長度走向與巷道的掘進方向J相一致，背板7、背板8的長度大于第一 U型棚1、第二 U型棚2之間的間距或第二 U型棚2、第三U型棚3之間的間距。第一 U形網(wǎng)4處于第一 U型棚I和第二 U型棚2之間，第一 U形網(wǎng)4呈倒置狀且由位于第一巷Xl寬度方向兩側(cè)幫部Xll的兩個對稱布置的第一護幫網(wǎng)41、位于第一巷Xl頂部且分別與兩個第一護幫網(wǎng)41掛接的第一護頂網(wǎng)42組成，第一護幫網(wǎng)41、第一護頂網(wǎng)42均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，第一 U形網(wǎng)4延巷道掘進方向J的寬度等于第一U型棚1、第二 U型棚2之間的間距。
第二 U形網(wǎng)5處于第二 U型棚2和第三U型棚3之間，第二 U形網(wǎng)5呈倒置狀且由位于第二巷X2寬度方向兩側(cè)幫部X21的兩個對稱布置的第二護幫網(wǎng)51、位于第二巷X2頂部且分別與兩個第二護幫網(wǎng)51掛接的第二護頂網(wǎng)52組成，第二護幫網(wǎng)51、第二護頂網(wǎng)
52均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，第二 U形網(wǎng)5延巷道掘進方向J的寬度等于第二U型棚2、第三U型棚3之間的間距。第一 U型棚I的每側(cè)棚腿11和第二 U型棚2的同側(cè)棚腿21均向后通過四個自上而下布置的背板7與第一 U形網(wǎng)4的對應(yīng)第一護幫網(wǎng)41接觸，使得第一 U形網(wǎng)4的兩個第一護幫網(wǎng)41與第一巷Xl寬度方向的兩側(cè)幫部XlI對應(yīng)貼靠接觸，第一 U型棚I和第二 U型棚2的棚頂向上通過一個背板7與第一 U形網(wǎng)4的第一護頂網(wǎng)42接觸。第二 U型棚2的每側(cè)棚腿21和第三U型棚3的同側(cè)棚腿31均向后通過四個自上而下布置的背板8與第二 U形網(wǎng)5的對應(yīng)第二護幫網(wǎng)51接觸，使得第二 U形網(wǎng)5的兩個第二護幫網(wǎng)51與第二巷X2寬度方向的兩側(cè)幫部X21對應(yīng)貼靠接觸，第二 U型棚2和第三U型棚3的棚頂向上通過一個背板8與第二 U形網(wǎng)5的第二護頂網(wǎng)52接觸。每個護幫桿9的長度走向與巷道的掘進方向J相一致，第三U形網(wǎng)6處于第三U型棚3和巷道的裸露掘進端L之間，第三U形網(wǎng)6呈倒置狀且由位于第三巷X3寬度方向兩側(cè)幫部X31的兩個對稱布置的第三護幫網(wǎng)61、位于第三巷X3頂部且分別與兩個第三護幫網(wǎng)61掛接的第三護頂網(wǎng)62組成，第三護幫網(wǎng)61、第三護頂網(wǎng)62均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，每三U形網(wǎng)6延巷道掘進方向J的寬度等于第三U型棚3、巷道的裸露掘進端L之間的間距。第三U型棚3的每側(cè)棚腿31均向后通過三個自上而下布置的護幫桿9與第三U形網(wǎng)6的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)61接觸，每個護幫桿9的中部折彎、外段與第二 U型棚2的對應(yīng)側(cè)棚腿21的前方接觸、內(nèi)段與第三U形網(wǎng)6的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)61接觸，使得第三U形網(wǎng)6的兩個第三護幫網(wǎng)61與第三巷X3寬度方向的兩側(cè)幫部X31對應(yīng)貼靠接觸。第一 U形網(wǎng)4、第二 U形網(wǎng)5、第三U形網(wǎng)6的外形分別與第一巷X1、第二巷X2、第三巷X3的內(nèi)腔形狀相配。每個護幫桿9的長度等于1. 5m ;每個護幫桿9的內(nèi)段距離該護幫桿9的內(nèi)端O. 2m處有一個向前的150°折彎91 ;對于第三U型棚3的同側(cè)棚腿31后方的三個護幫桿9而言相鄰兩個護幫桿9之間的間距等于lm。護幫桿9可采用6分鋼管、鋼釬或鋼帶制成。以上所述的僅是本發(fā)明的一種實施方式。應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出顯而易見的若干變換或替代以及改型，這些也應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。如第一U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度還可大于第一U型棚、第二 U型棚之間的間距；第二 U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度還可大于第二 U型棚、第三U型棚之間的間距；每三U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度還可大于第三U型棚、巷道的裸露掘進端之間的間距；每個護幫桿的長度還可大于1. 5m ;對于第三U型棚同側(cè)棚腿后方的三個護幫桿而言相鄰兩個護幫桿之間的間距還可小于lm。
權(quán)利要求
1.煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)，它包括第一U型棚、第二U型棚、第三U型棚、若干背板、第一 U形網(wǎng)、第二 U形網(wǎng)；在巷道的掘進方向上，設(shè)定靠近巷道的裸露掘進端為內(nèi)、遠離巷道的裸露掘進端為外；第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚的結(jié)構(gòu)相同，三者呈倒置狀且延巷道的掘進方向由外向內(nèi)地依次等距間隔布置；對于每個U型棚的棚腿而言，設(shè)定靠近該U型棚寬度方向開口中心的一側(cè)為前、遠離該 U型棚寬度方向開口中心的一側(cè)為后；設(shè)定巷道位于第一 U型棚和第二 U型棚厚度中心豎直面之間的區(qū)域為第一巷，巷道位于第二 U型棚厚度中心豎直面和第三U型棚厚度中心豎直面之間的區(qū)域為第二巷，巷道位于第三U型棚厚度中心豎直面和巷道的裸露掘進端之間的區(qū)域為第三巷；背板的長度走向與巷道的掘進方向相一致，背板的長度大于第一 U型棚、第二 U型棚之間的間距或第二 U型棚、第三U型棚之間的間距；第一 U形網(wǎng)處于第一 U型棚和第二 U型棚之間，第一 U形網(wǎng)呈倒置狀且由位于第一巷寬度方向兩側(cè)幫部的兩個第一護幫網(wǎng)、位于第一巷頂部且分別與兩個第一護幫網(wǎng)掛接的第一護頂網(wǎng)組成，第一護幫網(wǎng)、第一護頂網(wǎng)均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，第一 U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度不小于第一 U型棚、第二 U型棚之間的間距；第二 U形網(wǎng)處于第二 U型棚和第三U型棚之間，第二 U形網(wǎng)呈倒置狀且由位于第二巷寬度方向兩側(cè)幫部的兩個第二護幫網(wǎng)、位于第二巷頂部且分別與兩個第二護幫網(wǎng)掛接的第二護頂網(wǎng)組成，第二護幫網(wǎng)、第二護頂網(wǎng)均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，第二 U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度不小于第二 U型棚、第三U型棚之間的間距；第一 U型棚和第二 U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過至少四個自上而下布置的背板與第一 U形網(wǎng)的對應(yīng)第一護幫網(wǎng)接觸，使得第一 U形網(wǎng)的兩個第一護幫網(wǎng)與第一巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸；第二 U型棚和第三U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過另外至少四個自上而下布置的背板與第二 U形網(wǎng)的對應(yīng)第二護幫網(wǎng)接觸，使得第二 U形網(wǎng)的兩個第二護幫網(wǎng)與第二巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸；其特征在于本護幫結(jié)構(gòu)還包括至少四個護幫桿、第三U形網(wǎng)，每個護幫桿的長度走向與巷道的掘進方向相一致，第三U形網(wǎng)處于第三U型棚和巷道的裸露掘進端之間，第三U形網(wǎng)呈倒置狀且由位于第三巷寬度方向兩側(cè)幫部的兩個第三護幫網(wǎng)、位于第三巷頂部且分別與兩個第三護幫網(wǎng)掛接的第三護頂網(wǎng)組成，第三護幫網(wǎng)、第三護頂網(wǎng)均由相互掛接的若干矩形鋼筋網(wǎng)組成，每三U形網(wǎng)延巷道掘進方向的寬度不小于第三U型棚、巷道的裸露掘進端之間的間距；第三U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過至少兩個自上而下布置的護幫桿與第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)接觸，每個護幫桿的中部折彎、外段與第二 U型棚的對應(yīng)側(cè)棚腿的前方接觸、 內(nèi)段與第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)接觸，使得第三U形網(wǎng)的兩個第三護幫網(wǎng)與第三巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)，其特征在于每個護幫桿的長度不小于1. 5m ；每個護幫桿的內(nèi)段距離該護 幫桿的內(nèi)端O. 2m處有一個向前的150°折彎；對于第三U型棚同側(cè)棚腿后方的至少兩個護幫桿而言相鄰兩個護幫桿之間的間距不大于Imo
全文摘要
煤礦井下巷道掘進臨時性護幫結(jié)構(gòu)，它包括第一至第三U型棚、若干背板、至少四個護幫桿、第一至第三U形網(wǎng)，第三U形網(wǎng)處于第三U型棚和巷道的裸露掘進端之間，第三U形網(wǎng)呈倒置狀且由位于第三巷寬度方向兩側(cè)幫部的兩個第三護幫網(wǎng)、位于第三巷頂部且分別與兩個第三護幫網(wǎng)掛接的第三護頂網(wǎng)組成；第三U型棚的每側(cè)棚腿均向后通過至少兩個自上而下布置的護幫桿與第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)接觸，每個護幫桿的中部折彎、外段與第二U型棚的對應(yīng)側(cè)棚腿的前方接觸、內(nèi)段與第三U形網(wǎng)的對應(yīng)第三護幫網(wǎng)接觸，使得第三U形網(wǎng)的兩個第三護幫網(wǎng)與第三巷寬度方向的兩側(cè)幫部對應(yīng)貼靠接觸。本結(jié)構(gòu)的護幫效果較佳。
文檔編號E21D19/04GK102996147SQ20121058821
公開日2013年3月27日 申請日期2012年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月29日
發(fā)明者劉成明, 施力芳 申請人:劉成明