一种巷道支护支架的制作方法

    技术2022-07-11  209


    本实用新型涉及煤矿井下支护设备领域,尤其涉及一种巷道支护支架。



    背景技术:

    我国煤矿主要是地下开采,需要在井下开掘大量巷道,采用巷道支护来保持巷道畅通和围岩稳定对煤矿建设与生产具有重要意义。现有的u型巷道支撑架应用最为广泛,由于井下承受的应力较大,在巷道后期支架经常会出现损坏情况。

    通过对巷道支护支架变形破坏的观察,其压力显现主要表现为柱腿向巷道里侧弯曲,巷道支架宽度变窄,拱顶上升,底鼓,巷道断面减小,经分析,支架承受的主应力是巷道两边的侧向应力,其次为巷道的垂直应力;而u型巷道支撑架对巷道的垂直应力的承受能力大于侧向应力,这就导致了u型巷道支撑架在巷道后期出现了侧向损坏。

    因此,需要提供一种能有效抵抗巷道侧向应力,安全稳定的巷道支护支架。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,提供一种能有效抵抗巷道侧向应力,安全稳定的巷道支护支架。

    本实用新型的技术方案提供一种巷道支护支架,巷道的内壁铺设有锚网,并设置锚杆支撑层对所述锚网进行支撑,所述巷道支护支架包括若干支撑杆、若干加固杆和填充囊;

    若干所述支撑杆依次可拆卸连接,在所述巷道的断面上紧贴于所述锚杆支撑层的内侧设置;

    若干所述加固杆支撑于所述支撑杆内侧,所述加固杆朝向巷道内侧凸出,并且与所述支撑杆之间形成若干孔洞,所述填充囊填充于所述孔洞中。

    进一步的,所述支撑杆包括第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆;

    所述第二支撑杆支撑于所述巷道的顶部;所述第一支撑杆和所述第三支撑杆分别可拆卸地连接于所述第二支撑杆的两端,所述第一支撑杆和所述第三支撑杆对称设置于所述巷道的两侧帮。

    进一步的,所述加固杆包括第一加固杆、第二加固杆和第三加固杆;

    所述第一支撑杆、所述第二支撑杆和所述第三支撑杆的两端分别连接有所述第一加固杆、所述第二加固杆和所述第三加固杆。

    进一步的,所述第二支撑杆的两端设置有第二插板,用于连接所述第一支撑杆和所述第三支撑杆。

    进一步的,所述第一支撑杆和所述第三支撑杆的两端分别设置有第一夹板和第一插板;

    所述第一夹板用于收容所述第二插板;

    所述第一插板用于连接所述第一加固杆和所述第三加固杆。

    进一步的,所述第二插板和所述第一夹板均朝向所述巷道内侧延伸。

    进一步的,所述第一加固杆和所述第三加固杆的两端分别设置有第二夹板和第三夹板;

    所述第二夹板用于收容所述第一夹板,所述第三夹板用于收容所述第一插板。

    进一步的,所述第二加固杆的两端分别设置有第四夹板,所述第四夹板用于收容所述第二夹板。

    进一步的,所述第二插板、所述第一夹板、所述第二夹板和所述第四夹板之间通过第一螺栓固定;

    所述第一插板和所述第三夹板之间通过第二螺栓固定。

    进一步的,所述填充囊为内部充有氧气的橡胶气囊,所述橡胶气囊上设置进气口和出气口。

    采用上述技术方案后,具有如下有益效果:支撑杆紧贴巷道内壁设置,并设置了向巷道内侧凸出的加固杆,既增加了支架本身的稳定性,同时也增强了支架抵抗巷道侧向应力的能力;

    支撑杆和加固杆之间填充填充囊进行支撑,为支撑杆和加固杆起到了缓冲作用;

    设置多个支撑杆和加固杆,相互之间可拆卸,便于损坏的支撑杆或加固杆的替换,增加使用的安全性。

    附图说明

    参见附图,本实用新型的公开内容将变得更易理解。应当理解:这些附图仅仅用于说明的目的,而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中:

    图1是本实用新型一实施例中巷道支护支架的整体示意图;

    图2是本实用新型一实施例中第二支撑杆的示意图;

    图3是本实用新型一实施例中第一支撑杆的示意图;

    图4是本实用新型一实施例中第二加固杆的示意图;

    图5是本实用新型一实施例中第一加固杆的示意图。

    附图标记对照表:锚网01、锚杆支撑层02、填充囊05;

    支撑杆03、第一支撑杆31、第一台阶部311、第一夹板312、第一插板313、第二支撑杆32、第二插板322、第二台阶部321、第三支撑杆33;

    加固杆04、第一加固杆41、第二夹板411、第三夹板412、第二加固杆42、第四夹板421、第三加固杆43。

    具体实施方式

    下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。

    容易理解,根据本实用新型的技术方案,在不变更本实用新型实质精神下,本领域的一般技术人员可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此,以下具体实施方式以及附图仅是对本实用新型的技术方案的示例性说明,而不应当视为本实用新型的全部或视为对实用新型技术方案的限定或限制。

    在本说明书中提到或者可能提到的上、下、左、右、前、后、正面、背面、顶部、底部等方位用语是相对于各附图中所示的构造进行定义的,它们是相对的概念,因此有可能会根据其所处不同位置、不同使用状态而进行相应地变化。所以,也不应当将这些或者其他的方位用语解释为限制性用语。

    如图1所示,在设置巷道支护支架前,先对巷道内壁铺设锚网01,并设置锚杆支撑层02对锚网01进行支撑,锚网01设置在巷道表面,锚网01上用锚杆搭建起锚杆支撑层02,锚杆垂直插入巷道内壁,通过锚杆上托盘将锚网01压住固定在巷道内壁,锚杆均匀固定在巷道内壁上,形成锚杆支撑层02。

    本实施例中的巷道支护支架包括若干支撑杆03、若干加固杆04和填充囊05;

    若干支撑杆03依次可拆卸连接,在巷道的断面上紧贴于锚杆支撑层02的内侧设置;

    若干加固杆04支撑于支撑杆03内侧,加固杆04朝向巷道内侧凸出,并且与支撑杆03之间形成若干孔洞,填充囊05填充于孔洞中。

    具体的,支撑杆03均设置为弧形杆,若干支撑杆03依次可拆卸连接,在巷道的断面上支撑杆03的外侧紧贴锚杆支撑层02设置,紧贴巷道内壁朝向巷道内依次设置了锚网01、锚杆支撑层02和支撑杆03,对巷道内壁起支撑作用。

    在支撑杆03的内侧,还支撑了若干加固杆04,加固杆04也设置为弧形杆,朝向巷道内侧凸出,与支撑杆03相对设置;若干加固杆04沿巷道的周向依次排列,并且加固杆04的两端连接在支撑杆03上,支撑杆03和加固杆04之间形成多个类似纺锤形的孔洞,并在孔洞中填充填充囊05支撑于支撑杆03和加固杆04之间。

    其中,支撑杆03起支撑巷道内壁的作用,主要抵抗巷道的垂直应力;加固杆04向巷道内侧凸出,用于抵抗巷道的侧向应力;填充囊05填充于支撑杆03和加固杆04之间,对支撑杆03和加固杆04起到缓冲作用。

    在本实施例中,锚杆支撑层02内侧沿巷道的周向依次设置了第一支撑杆31、第二支撑杆32和第三支撑杆33;

    第二支撑杆32支撑于巷道的顶部;第一支撑杆31和第三支撑杆33分别可拆卸地连接于第二支撑杆32的两端,第一支撑杆31和第三支撑杆33对称设置于巷道的两侧帮。

    具体的,第一支撑杆31、第二支撑杆32、第三支撑杆33在巷道断面上,支撑于锚杆支撑层02的内侧,为保证巷道两侧的支撑力均匀,第二支撑杆32设置于巷道顶部,第一支撑杆31和第三支撑杆33在巷道的断面上左右对称。

    进一步的,加固杆04用于抵抗巷道的侧向应力,为保证巷道支护支架的侧向抵抗力均衡,加固杆04也需在巷道的剖面上左右对称。在本实施例中,加固杆04包括第一加固杆41、第二加固杆42和第三加固杆43,分别连接在第一支撑杆31、第二支撑杆32和第三支撑杆33的两端。

    进一步的,如图2、图3所示,第二支撑杆32的两端设置有第二插板322,用于连接第一支撑杆31和第三支撑杆33;

    第一支撑杆31和第三支撑杆33的两端分别设置有第一夹板312和第一插板313;

    第一夹板312用于收容第二插板322;

    第一插板313用于连接第一加固杆41和第三加固杆43。

    具体的,由于第一支撑杆31和第三支撑杆33的结构是左右对称的,二者与第二支撑杆32和加固杆04之间的连接方式是相同的,为便于表述,下面仅对第一支撑杆31与第二支撑杆32的和加固杆04之间的连接关系进行介绍。

    第一支撑杆31的上端部设置第一夹板312,第一夹板312为朝向巷道内侧延伸出的一u形槽口,并且u形槽口的开口朝向巷道内壁设置;第二插板322也朝向巷道内侧延伸,第二插板322与第一夹板312相嵌合。在安装时,第一支撑杆31沿巷道延伸方向推进,将第二插板322插入第一夹板312的u形槽口中,具体参见图1。

    在本实施例中,如图2所示,第二插板322水平设置,并且与第二支撑杆32之间形成第二台阶部321;相应的,第一夹板312与第二插板322相嵌合,再参见图3,第一夹板312同样水平设置,并且第一夹板312的u形槽口与第一支撑杆31之间也形成第一台阶部311,两个台阶部的设置增加了第二插板322和第一夹板312之间的接触面积,使二者的连接更加紧密。

    进一步的,如图5所示,第一加固杆41和第三加固杆43的两端分别设置有第二夹板411和第三夹板412;

    第二夹板411用于收容有第一夹板312,第三夹板412用于收容第一插板313。

    具体的,第一加固杆41和第三加固杆43的结构相互对称,并且第三加固杆41与第三支撑杆33和第二支撑杆32之间的连接方式和第一加固杆41与第一支撑杆31和第二支撑杆32之间的连接方式相同,下面仅对第一加固杆41与第一支撑杆31和第二支撑杆32之间的连接方式进行详细说明。

    第一加固杆41的上端部延伸出第二夹板411,第二夹板411设置为u形槽口,并且槽口朝向巷道内壁,槽口用于收容于第一支撑杆31上端部的第一夹板312,并且第二夹板411和第一夹板312的外侧相互嵌合;第一加固杆41的下端部延伸出第三夹板412,第三夹板412同样设置为u形槽口,槽口中收容有第一支撑杆31下端部的第一插板313,并且第一插板313与第三夹板412相互嵌合;第一加固杆41在安装时沿巷道的延伸方向推进,使第二夹板411与第一夹板312、第三夹板412和第一插板313相互卡合。

    再进一步的,第二加固杆42的两端分别设置有第四夹板421,用于收容第二夹板411。

    具体的,第二加固杆42两端的第四夹板421分别连接第一加固杆41和第三加固杆43,两端的连接方式相同,下面只对左侧第四夹板421与第一加固杆41之间的连接方式进行介绍:第四夹板421为朝向巷道内壁的u型槽口,槽口用于收容第一加固杆41上端部的第二夹板411,并且插口与第二夹板411相互嵌合。

    结合前述的支撑杆03和加固杆04之间的连接方式,参见图1,第一支撑杆31一侧设置有两个连接区域,分别设置在第一支撑杆31的上端部和下端部。

    其中上端部的连接关系如下:第二支撑杆31左端第二插板322插入在第一支撑杆31上端的第一夹板312内侧;而第一夹板312又插入第一加固杆41上端部的第二夹板411内侧,即第一夹板312的外侧面与第二夹板411的内侧面紧密贴合;第二夹板411又插入到第二加固杆42左端的第四夹板421内侧,即第二夹板411的外侧面与第四夹板421的内侧面紧密贴合。

    于是自第二插板322向外依次叠套了第一夹板312、第二夹板411、第四夹板421,为进一步加固,第二插板322、第一夹板312、第二夹板411和第四夹板421之间通过第一螺栓(图中未示出)进行固定。

    下端部连接区域的连接关系较为简单,第一支撑杆31下端部的第一插板313插入于第一加固杆41下端部第三夹板412内,并且为加固连接,第一插板313和第三夹板412之间通过第二螺栓(图中未示出)进行固定。

    第三支撑杆33一侧的连接关系与第一支撑杆31一侧的连接关系相同,在此不做赘述。

    进一步的,如图1所示,在支撑杆03和加固杆04之间形成了三个孔洞,在孔洞中均填充有填充囊05,在本实施例中,填充囊05为内部充有氧气的橡胶气囊,橡胶气囊上设置进气口51和出气口52,进气口51和出气口52上均设置有开关阀,分别用于充气和放气;填充囊05不仅能起到支撑杆03和加固杆04的缓冲作用,在应急时还能提供氧气。

    巷道支护支架在安装时,首先搭建支撑杆03,将第一支撑杆31、第二支撑杆32和第三支撑杆33搭建在巷道内壁的锚杆支撑层02上,之后安装加固杆04,先安装第一加固杆41和第三加固杆43后,再安装第二加固杆42,并用第一螺栓和第二螺栓将支撑杆03和加固杆04进行固定;支撑杆03和加固杆04搭建完成后,在支撑杆03和加固杆04之间的孔洞中放人未充气的填充囊05,在出气口52关闭时,打开进气口51向填充囊05内充入氧气,充气完成后关闭进气口51,则完成了支护支架的搭建。

    本实施例中的巷道支护支架,支撑在巷道内壁的轴向上,沿巷道的延伸方向,间隔一定距离设置支护一个巷道支护支架作为巷道的支护。其搭建方法简单,在支架的部分结构出现损坏时,也能快速进行替换,保障巷道的安全。

    以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本实用新型原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本实用新型的保护范围。


    技术特征:

    1.一种巷道支护支架,巷道的内壁铺设有锚网,并设置锚杆支撑层对所述锚网进行支撑,其特征在于,所述巷道支护支架包括若干支撑杆、若干加固杆和填充囊;

    若干所述支撑杆依次可拆卸连接,在所述巷道的断面上紧贴于所述锚杆支撑层的内侧设置;

    若干所述加固杆支撑于所述支撑杆内侧,所述加固杆朝向巷道内侧凸出,并且与所述支撑杆之间形成若干孔洞,所述填充囊填充于所述孔洞中。

    2.根据权利要求1所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述支撑杆包括第一支撑杆、第二支撑杆和第三支撑杆;

    所述第二支撑杆支撑于所述巷道的顶部;所述第一支撑杆和所述第三支撑杆分别可拆卸地连接于所述第二支撑杆的两端,所述第一支撑杆和所述第三支撑杆对称设置于所述巷道的两侧帮。

    3.根据权利要求2所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述加固杆包括第一加固杆、第二加固杆和第三加固杆;

    所述第一支撑杆、所述第二支撑杆和所述第三支撑杆的两端分别连接有所述第一加固杆、所述第二加固杆和所述第三加固杆。

    4.根据权利要求3所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述第二支撑杆的两端设置有第二插板,用于连接所述第一支撑杆和所述第三支撑杆。

    5.根据权利要求4所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述第一支撑杆和所述第三支撑杆的两端分别设置有第一夹板和第一插板;

    所述第一夹板用于收容所述第二插板;

    所述第一插板用于连接所述第一加固杆和所述第三加固杆。

    6.根据权利要求5所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述第二插板和所述第一夹板均朝向所述巷道内侧延伸。

    7.根据权利要求5所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述第一加固杆和所述第三加固杆的两端分别设置有第二夹板和第三夹板;

    所述第二夹板用于收容所述第一夹板,所述第三夹板用于收容所述第一插板。

    8.根据权利要求7所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述第二加固杆的两端分别设置有第四夹板,所述第四夹板用于收容所述第二夹板。

    9.根据权利要求8所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述第二插板、所述第一夹板、所述第二夹板和所述第四夹板之间通过第一螺栓固定;

    所述第一插板和所述第三夹板之间通过第二螺栓固定。

    10.根据权利要求1-9任一项所述的一种巷道支护支架,其特征在于,所述填充囊为内部充有氧气的橡胶气囊,所述橡胶气囊上设置进气口和出气口。

    技术总结
    本实用新型公开了一种巷道支护支架,巷道的内壁铺设有锚网,并设置锚杆支撑层对锚网进行支撑,巷道支护支架包括若干支撑杆、若干加固杆和填充囊;若干支撑杆依次可拆卸连接,在巷道的断面上紧贴于锚杆支撑层的内侧设置;若干加固杆支撑于支撑杆内侧,加固杆朝向巷道内侧凸出,并且与支撑杆之间形成若干孔洞,填充囊填充于孔洞中。支撑杆紧贴巷道内壁设置,并设置了向巷道内侧凸出的加固杆及加固杆和支撑杆之间的填充囊,既增加了支架本身的稳定性,同时也增强了支架抵抗巷道侧向应力的能力;设置多个支撑杆和加固杆,相互之间可拆卸,便于损坏的支撑杆或加固杆的替换,增加使用的安全性。

    技术研发人员:宋桂军;吕坤;高旭;杨继元;贺安民;李臣
    受保护的技术使用者:中国神华能源股份有限公司;神华神东煤炭集团有限责任公司;中国矿业大学(北京)
    技术研发日:2019.06.13
    技术公布日:2020.04.03

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