一種用于急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架，包括固定頂梁連接板的固梁錨桿，加強(qiáng)固定支架頂梁連接板和間接增強(qiáng)固梁錨桿抗剪切能力的由圓鋼加工而成的穩(wěn)樁，支護(hù)煤層頂板的支架頂梁梁頭與頂梁連接板焊接，限位梁端、頂梁尾托板焊接在支架頂梁梁尾下部主要起防滑作用，鐵托板焊接在支架腿上端，采用螺栓連接固定頂梁尾托板、拉桿和支架腿頂部的鐵托板，用于固定支架腿的鎖腳錨桿和用于將相鄰兩架支架連接成整體的拉桿主要起防倒作用。本實(shí)用新型的有益效果是，支護(hù)成本低、維修工作量小、操作安全可靠，且可回收復(fù)用。
【專利說明】一種用于急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于煤礦支護(hù)設(shè)備領(lǐng)域，涉及一種煤巷、半煤巷道支護(hù)，尤其涉及一種用于急傾斜煤層回采巷道錨桿、穩(wěn)樁和礦用工字鋼聯(lián)合支護(hù)形成的巷道錨鋼復(fù)合支架。
【背景技術(shù)】
[0002]按煤層傾角大小分類，將煤層分為近水平煤層(<8° )、緩傾斜煤層(8°?25。)、傾斜煤層(25°?45° )、急傾斜煤層(>45° )。隨著煤礦采掘機(jī)械化和巷道支護(hù)技術(shù)的迅猛發(fā)展，急傾斜煤層綜采技術(shù)得到充分發(fā)揮，對(duì)急傾斜煤層回采巷道支護(hù)提出更高要求。為不破壞煤層頂板穩(wěn)定性，煤層巷道在掘進(jìn)工藝和支護(hù)設(shè)計(jì)時(shí)都采取沿煤層頂板掘進(jìn)，當(dāng)煤層傾角增大時(shí)，造成巷道矮幫與高幫的高差增大。當(dāng)煤層傾角大于45度時(shí)，巷道高幫高度達(dá)到5.7m，造成巷道高幫支護(hù)非常困難，巷道圍巖應(yīng)力發(fā)生較大變化時(shí)，頂板易出現(xiàn)離層、掉矸，高幫出現(xiàn)片幫、側(cè)鼓，增加了巷道支護(hù)和維修成本，施工安全威脅較大。
[0003]通常情況下巷道使用梯形金屬防倒支架架棚支護(hù)，頂部留設(shè)三角煤，由于煤層堅(jiān)固性系數(shù)較小(f=2?3)，掘進(jìn)過程中三角煤留設(shè)較困難，常造成梯形金屬防倒支架頂部空頂，有時(shí)形成高冒孔洞區(qū)域，對(duì)空頂區(qū)域采用架木垛支護(hù)及煤矸充填，接頂?shù)姆€(wěn)定性和牢靠性較差，隨著時(shí)間的推移，支架梁和腿受煤層頂板壓力和兩幫擠壓力逐漸增大，出現(xiàn)頂梁和兩幫支架腿彎曲變形、折斷等問題，增加巷道維修工作量，同時(shí)也對(duì)維修人員安全造成威脅。
[0004]之后研究的適用于大傾角煤層巷道采用錨桿支護(hù)和金屬支架聯(lián)合支護(hù)的錨棚支架，由錨桿、支架頂梁和支架腿組成。錨棚支架頂梁梁頭處采用兩根錨桿進(jìn)行固定，當(dāng)煤層傾角增大、巷道頂板壓力增大或受采動(dòng)壓力影響，造成頂梁梁頭處錨桿被剪斷或梁頭與頂板不呈面接觸受力不均變形，對(duì)巷道內(nèi)作業(yè)和通行人員構(gòu)成安全威脅；支架頂梁尾部置于支架腿上，支架腿下部采用一根漲殼式錨桿進(jìn)行鎖腳處理，由于相鄰兩支架未采用拉桿連接，支架易出現(xiàn)移動(dòng)、變形、傾倒造成失穩(wěn)，引起局部冒頂和頂板冒落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能滿足急傾斜煤層回采巷道支護(hù)的錨鋼復(fù)合支架，降低急傾斜煤層回采巷道高幫高度，綜合主動(dòng)支護(hù)(錨桿支護(hù))與被動(dòng)支護(hù)(金屬防倒支架架料支護(hù))優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)巷道支護(hù)成本低，維修工作量小，安全穩(wěn)定可靠，可回收復(fù)用的目的。本實(shí)用新型所述的錨鋼復(fù)合支架(見圖1)由固梁錨桿1、穩(wěn)樁2、頂梁連接板3、支架頂梁4、限位梁端5、頂梁尾托板6、拉桿7、鐵托板8、支架腿9、鎖腳錨桿10組成，構(gòu)成急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架。
[0006]本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是，支護(hù)成本低、維修工作量小、操作安全可靠，且可回收復(fù)用。
[0007]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:如圖1所示，急傾斜煤層錨鋼復(fù)合支架由固梁錨桿1、穩(wěn)樁2、頂梁連接板3、支架頂梁4、限位梁端5、頂梁尾托板6、拉桿7、鐵托板8、支架腿9、鎖腳錨桿10組成。頂梁連接板3與支架頂梁4梁頭焊接，其角度根據(jù)煤層傾角α而定，限位梁端5、頂梁尾托板6與支架頂梁4梁尾下部焊接起防滑作用，鐵托板8與支架腿9上端焊接，將相鄰兩架支架連接成整體的拉桿7和鎖腳錨桿9主要起防倒作用。
[0008]其特征是:支架頂梁4梁頭采用穩(wěn)樁2加固支護(hù)，連接固定支架頂梁4梁頭的固梁錨桿I數(shù)量為2根，穩(wěn)樁2數(shù)量為I根，用于固定支架腿9的鎖腳錨桿數(shù)量為2根。
[0009]其特征是:支架上仰角度β為10?20°，限位梁端5長度要求不小于100mm。
[0010]此種巷道支護(hù)方式使急傾斜煤層巷道高幫高度由原來的5.7m降到2.5m，梁頭處抗剪切能力和支架整體抗傾倒性能增強(qiáng)，解決了急傾斜煤層回采巷道高幫支護(hù)技術(shù)難題，有效防止高幫片幫。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2是圖1的A— A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明，但并不因此將本實(shí)用新型限制在所述的實(shí)施例范圍之中。
[0014]參見圖1，一種用于急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架，包括固定頂梁連接板3的固梁錨桿I，加強(qiáng)固定支架頂梁4連接板3和間接增強(qiáng)固梁錨桿I抗剪切能力的由圓鋼加工而成的穩(wěn)樁2，支護(hù)煤層頂板的支架頂梁4梁頭與頂梁連接板3焊接，限位梁端5、頂梁尾托板6焊接在支架頂梁4梁尾，采用螺栓連接固定頂梁尾托板6、拉桿7和支架腿9頂部的鐵托板8，用于固定支架腿9的鎖腳錨桿10，α為煤層傾角，β為支架頂梁4上仰角度。
[0015]固梁錨桿1、錨桿11、12對(duì)煤層頂板巖石起到支護(hù)作用，錨桿13、14對(duì)巷道矮幫進(jìn)行支護(hù)，固梁錨桿I另一作用為通過支架頂梁4的頂梁連接板3將支架頂梁4上端與頂板固定在一起，起固定支架頂梁4梁頭的作用，穩(wěn)樁2加強(qiáng)固定頂梁連接板3，增強(qiáng)固梁錨桿I的抗剪切能力，鎖腳錨桿10的作用是固定支架腿9和支護(hù)煤層底板。支架頂梁4尾部置于支架腿9上，通過限位梁端5有效防止支架頂梁滑動(dòng)，限位梁端5長度要求不小于100mm，支架頂梁4的頂梁尾托板6與拉桿7、支架腿9的鐵托板8通過螺栓進(jìn)行連接固定，拉桿7的另一端連接相鄰支架，起防倒、傳遞支架間壓力和保持支架穩(wěn)定性的作用，使支架由單體受力變?yōu)檎w支架受力，有效抵抗局部來壓、斜向來壓和爆破沖擊波的沖擊等。錨鋼復(fù)合支架的支架腿9起穩(wěn)定和支護(hù)高幫側(cè)防煤矸垮落和側(cè)鼓，緩沖圍巖變形的作用。錨鋼復(fù)合支架的支架頂梁4起到穩(wěn)定和支護(hù)頂梁上方防煤矸垮落冒頂?shù)淖饔茫Ъ茼斄?上仰角度β為10至20度。支架頂梁4背頂采用混凝土背板15，確保每架支架之間不漏竄煤矸。頂梁連接板3的傾斜角度隨煤層傾角α的變化而變化，以確保與頂板呈面接觸。
[0016]通過本實(shí)用新型的實(shí)施，解決了傳統(tǒng)技術(shù)存在的急傾斜煤層金屬防倒支架架料支護(hù)或錨桿支護(hù)存在巷道留設(shè)三角煤后期回采頂板破碎和高幫支護(hù)困難的技術(shù)難題，解決了大傾角錨棚支護(hù)存在梁頭抗剪切能力、支架整體防傾倒技術(shù)難題，有利于降低巷道施工難度和支護(hù)成本，提高巷道支護(hù)可靠性與安全性，為巷道安全快速掘進(jìn)創(chuàng)造條件。具體實(shí)施例
[0017]本實(shí)用新型固梁錨桿I采用左旋無縱筋螺紋鋼樹脂錨桿，規(guī)格為直徑18mm，長度2000mm,數(shù)量為2根。錨桿11、12、13的長度、材質(zhì)和直徑與固梁錨桿I相同。固梁錨桿1、錨桿11、12、13的錨固劑為通用樹脂錨固劑。穩(wěn)樁2采用圓鋼加工而成，規(guī)格為直徑36mm，長度為700mm，數(shù)量為I根。鎖腳錨桿10采用漲殼式錨桿，規(guī)格為直徑16mm，長度1800mm，數(shù)量為2根。錨桿14的長度、材質(zhì)和直徑與鎖腳錨桿10相同。鎖腳錨桿10、錨桿14的錨固方式采用通用漲殼式錨頭錨固。支架頂梁4、限位梁端5、支架腿9的材質(zhì)為礦用11號(hào)工字鋼，支架頂梁4長度為2310mm，限位梁端5長度為110mm，支架腿9長度為2800mm，混凝土背板15規(guī)格為900mmX150mmX50mm (長X寬X厚)，支架頂梁上仰角度β=20°。
[0018]錨桿施工、安裝方法和支架頂梁4、支架腿10的施工安裝方法以及混凝土背板15的使用方法與現(xiàn)有技術(shù)相同。支架頂梁4上端的安裝方法為將頂梁連接板3與支架頂梁4上端焊接在一起，在安裝固梁錨桿I和穩(wěn)樁2的位置鉆出直徑22mm和直徑45mm的眼孔，固梁錨桿I和穩(wěn)樁2通過頂梁連接板3上的鉆孔穿入頂板巖石中，支架頂梁4上端通過固梁錨桿I的作用，將支架上端固定在頂板巖石上，穩(wěn)樁2對(duì)支架頂梁4梁頭進(jìn)行加強(qiáng)固定，并增加固梁錨桿I的抗剪切能力。限位梁端5和頂梁尾托板6分別焊接在支架頂梁4的梁尾，頂梁尾托板6上設(shè)置兩個(gè)直徑18mm眼孔，鐵托板8焊接在支架腿10上端，鐵托板8設(shè)置兩個(gè)直徑18_眼孔，間距與頂梁尾托板6 —樣，拉桿7采用2吋鋼管加工而成，頂梁尾托板6、拉桿7、鐵托板8通過螺栓進(jìn)行連接與固定，拉桿7的另一端連接相鄰下一支架，使支架連成整體，起防倒、傳遞支架間壓力和保持支架穩(wěn)定性的作用。
[0019]以上雖然結(jié)合附圖描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員也可以意識(shí)到對(duì)所附權(quán)力要求的范圍內(nèi)作出各種變化和修改，這些修改和變化應(yīng)理解為是在本實(shí)用新型的范圍和意圖之內(nèi)的。
【權(quán)利要求】
1.一種用于急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架，主要包括固梁錨桿(I)、穩(wěn)樁(2)、頂梁連接板(3)、支架頂梁(4)、限位梁端(5)、頂梁尾托板(6)、拉桿(7)、鐵托板(8)、支架腿(9)、鎖腳錨桿(10)組成；頂梁連接板(3)與支架頂梁(4)梁頭焊接，其角度根據(jù)煤層傾角(α )而定，限位梁端(5)、頂梁尾托板(6)與支架頂梁(4)梁尾下部焊接起防滑作用，鐵托板(8)與支架腿(9)上端焊接，將相鄰兩架支架連接成整體的拉桿(7)和鎖腳錨桿(9)主要起防倒作用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架，其特征在于支架頂梁(4)梁頭采用穩(wěn)樁(2)加固支護(hù)，連接固定支架頂梁(4)梁頭的固梁錨桿(I)數(shù)量為2根，穩(wěn)樁(2)數(shù)量為I根，用于固定支架腿(9)的鎖腳錨桿數(shù)量為2根。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的急傾斜煤層回采巷道錨鋼復(fù)合支架，其特征在于支架上仰角度(β )為10?20° ,限位梁端(5)長度要求不小于100mm。
【文檔編號(hào)】E21D23/04GK203584450SQ201320647295
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】符明華, 梁立勛, 周忠國, 章寧釗, 蔣文榮, 劉建, 劉安福, 程長勇, 伍建國 申請(qǐng)人:四川省華鎣山煤業(yè)股份有限公司綠水洞煤礦