本實(shí)用新型涉及一種急傾斜煤層回采巷道支護(hù)裝置,特別涉及一種急傾斜煤層回采巷道封閉式圓環(huán)讓壓支護(hù)裝置。
背景技術(shù):
急傾斜煤層一般指傾角大于45°的煤層,急傾斜煤層回采巷道的圍巖介質(zhì)一般都具有高度非均勻性和非連續(xù)性,存在著眾多的節(jié)理裂隙,特別是超前支承壓力作用下,使得圍巖具有非對(duì)稱變形和支護(hù)體不均勻受荷的特點(diǎn),巷道易出現(xiàn)地層相互錯(cuò)動(dòng)、變形呈現(xiàn)高度非對(duì)稱性的特征,冒頂現(xiàn)象異常突出,特別是急傾斜煤層開(kāi)采上順槽的上幫和下順槽的下幫在應(yīng)力集中的影響下表現(xiàn)出極不穩(wěn)定特性,極大的增加了回采巷道支護(hù)作業(yè)的復(fù)雜性和困難性。
急傾斜煤層巷道基本上都是采用傳統(tǒng)的U型鋼可縮性支護(hù)裝置及支護(hù)方法或工字鋼支架支護(hù)裝置及支護(hù)方法,鋼支架一般不封閉成圓環(huán),對(duì)高壓不均勻應(yīng)力狀態(tài)不讓壓,適應(yīng)性不強(qiáng)。目前使用較廣泛的是U型鋼可縮式拱形支護(hù)裝置、柔性可縮性工字鋼支護(hù)裝置、格柵可縮性支護(hù)裝置,上述這些支護(hù)裝置及支護(hù)方法各自都存在一些自身的缺陷,壓縮讓壓效果并不理想,不能達(dá)到良好的吸能讓壓效果,并且架設(shè)困難,適用性不強(qiáng),傳統(tǒng)的支護(hù)方式及工藝難以解決急傾斜煤層回采巷道的支護(hù)問(wèn)題,特別是急傾斜的無(wú)煤柱開(kāi)采沿空留巷問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決急傾斜煤層回采巷道支護(hù)裝置以及支護(hù)方法存在的上述技術(shù)問(wèn)題,本實(shí)用新型旨在提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全可靠、操作簡(jiǎn)便、適用性強(qiáng)的高強(qiáng)度急傾斜煤層回采巷道封閉式圓環(huán)讓壓支護(hù)裝置。
本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種急傾斜煤層回采巷道封閉式圓環(huán)讓壓支護(hù)裝置,由至少三個(gè)弧形支撐件通過(guò)連接件首尾相接形成的圓環(huán)封閉式支護(hù)裝置。
作為優(yōu)選,所述的連接件為連接套筒,包括至少兩個(gè)固定套筒和至少一個(gè)限位套筒。
作為優(yōu)選,位于固定套筒內(nèi)的連接件的連接接口為平行接口,通過(guò)緊固螺母進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié),以適應(yīng)不同尺寸的巷道。
作為優(yōu)選,位于限位套筒內(nèi)的連接件的連接接口為波紋狀接口,在伸縮的過(guò)程中起到吸能讓壓的作用。
作為優(yōu)選,所述限位套筒具有開(kāi)口,開(kāi)口處設(shè)有加強(qiáng)緊固螺母4。
作為優(yōu)選,所述固定套筒和固定套筒內(nèi)的連接件的連接接口上具有多個(gè)配對(duì)的連接孔。
作為優(yōu)選,所述的弧形支撐件為鋼制型材。
作為優(yōu)選,所述波紋狀接口處的交錯(cuò)接口長(zhǎng)度不小于整體波紋長(zhǎng)度的1/2,控制其能有10~30cm的壓縮距離。
作為優(yōu)選,所述圓環(huán)封閉式支護(hù)裝置的側(cè)部具有U型槽。
本實(shí)用新型的有益效果:本實(shí)用新型通過(guò)將弧形支撐件鋼制型材組合封閉成圓環(huán),并且設(shè)置可吸能讓壓接口(即J1波紋狀接口),使得支護(hù)裝置能夠有效地實(shí)現(xiàn)保持一定支護(hù)阻力支護(hù)圍巖穩(wěn)定的同時(shí),又允許支護(hù)裝置產(chǎn)生一定的位移進(jìn)行讓壓吸能,達(dá)到支護(hù)、吸能讓壓多重并舉的功能;設(shè)置的可伸縮接口(即J2平行接口)能讓支護(hù)裝置適應(yīng)不同大小的巷道;此外,根據(jù)實(shí)際需要,工字鋼所具備的兩側(cè)U型槽能夠架設(shè)槽鋼,從而能夠?qū)ο锏佬纬扇珨嗝娣忾]式整體支護(hù)。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本實(shí)用頂部J1波紋狀接口與套筒剖面圖。
圖3為本實(shí)用底部J2平行接口與套筒剖面圖。
圖4為本實(shí)用實(shí)施支護(hù)前工字鋼架設(shè)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用實(shí)施支護(hù)讓壓后形成穩(wěn)定環(huán)形結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用架設(shè)槽鋼后整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中:1-G2工字鋼,2-限位套筒,3-固定套筒,4-緊固螺母,5-G1工字鋼,6-G3工字鋼,7-螺母孔,8-J1波紋狀接口,9-J2平行接口,10-回填矸石,11-弧形槽鋼。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
如圖1-6所示,包括G1工字鋼5、G2工字鋼1、G3工字鋼6、工字型連接固定套筒3、工字型連接限位套筒2以及緊固螺母4。
所述的支護(hù)裝置通過(guò)G1工字鋼5、G2工字鋼1、G3工字鋼6、工字型連接固定套筒3、工字型連接限位套筒2以及緊固螺母4組合封閉成圓環(huán)。所述的G2工字鋼1和G3工字鋼6上部J1波紋狀接口8為波紋狀,在壓縮位移(20~50cm)的過(guò)程中能夠起到吸能讓壓的作用。所述的工字型連接限位套筒2采用高剛度加厚型鋼板,不易變形,限位套筒底部設(shè)有加強(qiáng)緊固螺母4,方便位移的同時(shí)能夠很好地起到限制J1波紋狀接口8側(cè)向位移。所述的G1工字鋼5、G2工字鋼1與G3工字鋼6下部J2平行接口9為平行接口,通過(guò)緊固螺母4可進(jìn)行伸縮調(diào)節(jié),可適應(yīng)不同大小的巷道。所述的工字鋼支護(hù)裝置兩側(cè)有U型槽,在每?jī)蓚€(gè)支護(hù)裝置之間可架設(shè)弧形槽鋼11,并根據(jù)巷道來(lái)壓情況確定兩圓環(huán)支護(hù)裝置的距離L,也即是槽鋼11的長(zhǎng)度,如此對(duì)巷道進(jìn)行全斷面封閉式整體支護(hù)。
本實(shí)用新型的實(shí)施過(guò)程如下:首先,在巷道需要架設(shè)支護(hù)裝置的位置處開(kāi)挖好圓形斷面,根據(jù)斷面大小選好支護(hù)裝置大小和型號(hào);下一步,將G1工字鋼5架設(shè)在圓形巷道底部位置,對(duì)好中線。并將工字型連接固定套筒3分別套在G1工字鋼兩端,往工字鋼中間移到露出接口位置即可;下一步,架設(shè)G2工字鋼1,將G2工字鋼1下端對(duì)準(zhǔn)J2平行接口9,對(duì)準(zhǔn)拼接好后,將左邊的工字型連接固定套筒3往上移動(dòng)到覆蓋J2平行接口9,并用緊固螺母4固定好;此時(shí),需預(yù)先將工字型連接限位套筒4套在G2工字鋼1上,并往左移動(dòng)到露出波紋狀接口位置即可;下一步,架設(shè)G3工字鋼6,將G3工字鋼6下端對(duì)準(zhǔn)J2平行接口9,對(duì)準(zhǔn)拼接好后,將右邊的工字型連接固定套筒3往上移動(dòng)到覆蓋J2平行接口9,并用緊固螺母4固定好;此時(shí),頂部的J1波紋狀接口8將部分閉合,閉合長(zhǎng)度約占整體接口長(zhǎng)度的1/2左右;下一步,將工字型連接限位套筒4從G2工字鋼1上往頂部移動(dòng)到完全覆蓋J1波紋狀接口8并且中線對(duì)正,并用緊固螺母4緊固加強(qiáng),支護(hù)裝置架設(shè)完畢;此時(shí),可通過(guò)工字型連接固定套筒3、緊固螺母4以及螺母孔7來(lái)調(diào)節(jié)兩側(cè)的J2平行接口9,使支護(hù)裝置盡可能貼近巷道巖壁;下一步,架設(shè)完成后進(jìn)行底部矸石10回填,回填時(shí)按照巷道標(biāo)定的腰線進(jìn)行,回填后,底板平整,前后坡度要一致,軌道墊實(shí),不得懸空;此時(shí),若需要進(jìn)行全斷面封閉式支護(hù),可在每?jī)蓚€(gè)工字鋼的兩側(cè)U型槽架設(shè)弧形槽鋼11,即可實(shí)現(xiàn)全斷面封閉式支護(hù);最后,當(dāng)巷道開(kāi)始破壞變形時(shí),圓環(huán)支護(hù)裝置受壓收縮,頂部J1波紋狀接口8受壓開(kāi)始相對(duì)位移,支護(hù)裝置開(kāi)始進(jìn)行吸能讓壓支護(hù)。