一种巷道支护装置论文和设计-张晓强

全文摘要

本实用新型公开了一种巷道支护装置，包括弧形支撑梁、与弧形支撑梁连接的锚索以及用于固定巷道壁的锚网，弧形支撑梁上设置有与锚索连接、以固定弧形支撑梁于巷道壁的第一锚索孔，弧形支撑梁与锚网之间设置有用于压紧锚网于巷道壁上的缓冲块。弧形支撑梁通过缓冲块能够压紧锚网于巷道壁上，起到固定支撑的作用，防止巷道变形，且缓冲块能够分散锚网受到的来自弧形支撑梁的压力，使锚网受力更加均匀，避免锚网局部受力过大而损坏，保证锚网支护巷道时的稳定性，本实用新型提供的巷道支护装置对巷道的支护稳定，降低了巷道变形程度，不需要因巷道变形严重而补架工字钢棚子，降低了成本，进而提高了矿井的经济效益。

主设计要求

1.一种巷道支护装置，其特征在于，包括弧形支撑梁、与所述弧形支撑梁连接的锚索(3)以及用于固定巷道壁的锚网，所述弧形支撑梁上设置有与所述锚索(3)连接、以固定所述弧形支撑梁于所述巷道壁的第一锚索孔，所述弧形支撑梁与所述锚网之间设置有用于压紧所述锚网于所述巷道壁上的缓冲块。

设计方案

2.根据权利要求1所述的巷道支护装置，其特征在于，所述第一锚索孔的数量为三个，三个所述第一锚索孔分别设置于所述弧形支撑梁的两端以及中部。

3.根据权利要求2所述的巷道支护装置，其特征在于，所述缓冲块为斜垫木(2)，所述弧形支撑梁的凸出部分朝向所述锚网所在方向。

4.根据权利要求3所述的巷道支护装置，其特征在于，所述斜垫木(2)上设置有与所述第一锚索孔相匹配的第二锚索孔(4)，所述斜垫木(2)与所述弧形支撑梁通过所述锚索(3)连接。

5.根据权利要求4所述的巷道支护装置，其特征在于，所述斜垫木(2)的数量为两个，尖端相对的两个所述斜垫木(2)设置于所述弧形支撑梁两端的上端面。

6.根据权利要求5所述的巷道支护装置，其特征在于，所述第一锚索孔与所述第二锚索孔(4)的直径为19mm。

7.根据权利要求1至6任一项所述的巷道支护装置，其特征在于，所述弧形支撑梁的数量为至少两组，相邻两组所述弧形支撑梁之间通过所述锚索(3)连接。

8.根据权利要求7所述的巷道支护装置，其特征在于，所述弧形支撑梁为29U型钢悬吊线性梁(1)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及煤巷深井支护技术领域，更具体地说，涉及一种巷道支护装置。

背景技术

随着矿井开采深度的增加，矿山压力、瓦斯突出等自然灾害也随之而来，目前治理瓦斯的手段为开采保护层和预抽煤层瓦斯两种方法，开采保护层要需要一定条件的；而预抽煤层瓦斯是一种常用区域瓦斯治理手段，在高突采面机风巷施工本煤层钻孔是一种行之有效的方法，然而在机风巷施工本煤层钻孔对巷道断面有严格的要求，以保证钻机能正常施工。断面宽度不小于4.6米，高度不低于3米。然而大断面在深井支护便成为又一个技术难题，埋深大，断面大，常常支护困难，锚网索支护过后，在巷道变形严重的地段还需要补架工字钢棚子，费时费力，造成矿井维护成本高，制约着矿井的经济效益。

综上所述，如何提供一种成本低、稳定性高的巷道支护装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种成本低、稳定性高的巷道支护装置。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种巷道支护装置，包括弧形支撑梁、与所述弧形支撑梁连接的锚索以及用于固定巷道壁的锚网，所述弧形支撑梁上设置有与所述锚索连接、以固定所述弧形支撑梁于所述巷道壁的第一锚索孔，所述弧形支撑梁与所述锚网之间设置有用于压紧所述锚网于所述巷道壁上的缓冲块。

优选的，所述第一锚索孔的数量为三个，三个所述第一锚索孔分别设置于所述弧形支撑梁的两端以及中部。

优选的，所述缓冲块为斜垫木，所述弧形支撑梁的凸出部分朝向所述锚网所在方向。

优选的，所述斜垫木上设置有与所述第一锚索孔相匹配的第二锚索孔，所述斜垫木与所述弧形支撑梁通过所述锚索连接。

优选的，所述斜垫木的数量为两个，尖端相对的两个所述斜垫木设置于所述弧形支撑梁两端的上端面。

优选的，所述第一锚索孔与所述第二锚索孔的直径为19mm。

优选的，所述弧形支撑梁的数量为至少两组，相邻两组所述弧形支撑梁之间通过所述锚索连接。

优选的，所述弧形支撑梁为29U型钢悬吊线性梁。

本实用新型提供的巷道支护装置，包括弧形支撑梁、与弧形支撑梁连接的锚索以及用于固定巷道壁的锚网，弧形支撑梁上设置有与锚索连接、以固定弧形支撑梁于巷道壁的第一锚索孔，弧形支撑梁与锚网之间设置有用于压紧锚网于巷道壁上的缓冲块。

其中，锚索穿过弧形支撑梁上的第一锚索孔将弧形支撑梁悬挂固定，且弧形支撑梁上的缓冲块能够压紧锚网于巷道壁上，起到固定支撑的作用，防止巷道变形，且缓冲块能够分散锚网受到的来自弧形支撑梁的压力，使锚网受力更加均匀，避免锚网局部受力过大而损坏，保证锚网支护巷道时的稳定性，本实用新型提供的巷道支护装置对巷道的支护稳定，降低了巷道变形程度，不需要因巷道变形严重而补架耗费材料较多工字钢棚子，降低了材料成本以及后期维护成本，进而提高了矿井的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的巷道支护装置的安装示意图；

图2为本实用新型所提供的巷道支护装置安装在巷道中时的截面图；

图3为本实用新型所提供的斜垫木的结构示意图。

图1-3中：

1为29U型钢悬吊线性梁、2为斜垫木、3为锚索、4为第二锚索孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种成本低、稳定性高的巷道支护装置。

请参考图1～3，图1为本实用新型所提供的巷道支护装置的安装示意图；图2为本实用新型所提供的巷道支护装置安装在巷道中时的截面图；图3为本实用新型所提供的斜垫木的结构示意图。

本实用新型所提供的巷道支护装置，包括弧形支撑梁、与弧形支撑梁连接的锚索3以及用于固定巷道壁的锚网，弧形支撑梁上设置有与锚索3连接、以固定弧形支撑梁于巷道壁的第一锚索孔，弧形支撑梁与锚网之间设置有用于压紧锚网于巷道壁上的缓冲块。

其中，锚索3一般由钢绞线制作，具有较好的结构强度，而弧形支撑梁可以采用钢型梁或者其他性能可以满足要求的材料结构，锚网是一种利用铁丝或钢丝为材料编制成网状的一种防护设备。

弧形支撑梁通过锚索3悬挂固定在巷道壁，并且在弧形支撑梁与锚网之间设置有缓冲块，缓冲块在弧形支撑梁的作用下能够将锚网压紧于巷道壁上，使锚网的网丝紧贴岩面，起到支撑固定的作用，能够有效防止巷道变形，且缓冲块能够分散锚网受到的来自弧形支撑梁的压力，使锚网受力更加均匀，避免锚网局部受力过大而损坏，保证锚网支护巷道时的稳定性，本实用新型提供的巷道支护装置对巷道的支护稳定，降低了巷道变形程度，不需要因巷道变形严重而补架耗费材料较多工字钢棚子，降低了材料成本以及后期维护成本，进而提高了矿井的经济效益。

在关于第一锚索孔的一种具体实施方式中，第一锚索孔的数量为三个，三个第一锚索孔分别设置于弧形支撑梁的两端以及中部。

可以理解的是，三个第一锚索孔分别设置于弧形支撑梁的两端以及中部，能够使弧形支撑梁的受力更加均匀，固定的稳定性更好，不会因受力不均而发生倾斜，当然，第一锚索孔的数量以及具体设置位置并无具体限定，用户可以根据实际情况进行选择。

在关于缓冲块的一种具体实施方式中，缓冲块为斜垫木2，弧形支撑梁的凸出部分朝向锚网所在方向。

其中，斜垫木2的形状坡度需要根据弧形支撑梁的具体形状尺寸以及设置位置进行选择，以使斜垫木2能够填补弧形支撑梁与巷道壁之间的空隙，由于斜垫木2为木质件，质地较软，不会对锚网造成损伤，并且还能够分散弧形支撑梁对锚网压力，起到让压作用，其中斜垫木2可以使用松木加工，硬度符合要求，当然也可以采用其他种类的材质，例如橡胶，弧形支撑梁的凸出部分朝向锚网所在方向，即固定时弧形支撑梁的一部分会翘起，和锚网之间具有空隙，需要斜垫木2进行填充。

为了将斜垫木2固定在弧形支撑梁上方，在本具体实施方式中，斜垫木2上设置有与第一锚索孔相匹配的第二锚索孔4，斜垫木2与弧形支撑梁通过锚索3连接。

固定时，锚索3先穿过弧形支撑梁上的第一锚索孔，然后穿过斜垫木2上的第二锚索孔4，在锚索3的末端一般设置有托盘等固定件能够托住弧形支撑梁，为了提高锚索3固定在巷道壁上的稳定性，可以在巷道壁上设置开孔，通过锚固剂等连接方式将锚索3固定在开孔内。

在上述具体实施方式的基础上，斜垫木2的数量为两个，尖端相对的两个斜垫木2设置于所述弧形支撑梁两端的上端面。

可以理解的是，弧形支撑梁具有一定的弧度，为了保证受力均匀，可以使弧形支撑梁的中点与巷道壁接触，则弧形支撑梁的两端与巷道壁之间均会有一定的空隙，因而设置两个斜垫木2，分别设置在弧形支撑梁的两端，使弧形支撑梁的受力均匀，当然，斜垫木2的数量并不局限于两个，还可以采用其他数量的斜垫木2，只要能够填补弧形支撑梁与巷道壁之间的空隙，起到让压作用的数量均可应用于本实用新型提供的技术方案中。

优选的，第一锚索孔与第二锚索孔4的直径为19mm，锚索3的直径需要小于第一锚索孔与第二锚索孔4的直径，可以选用直径为17.8mm的锚索3，方便穿过第一锚索孔与第二锚索孔4。

由于锚网的面积较大，需要多组弧形支撑梁，在本具体实施方式中，弧形支撑梁的数量为至少两组，相邻两组弧形支撑梁之间通过锚索3连接。弧形支撑梁的数量可以根据所需支撑的巷道壁的面积选择。

在上述具体实施方式的基础上，弧形支撑梁为29U型钢悬吊线性梁1。

其中，U型钢是一种横截面像英文字母“U”的钢铁，主要具有承受压力大，支撑时间久，易安装不易变形等特点，主要用于矿井巷道、矿井巷道二次支护、以及穿山隧道的支撑支护等方面。29U型钢为U型钢的一种，技术参数如下，材质为20mnk，高度为124mm，厚度为16mm，理重为29kg\/m，当然，弧形支撑梁也可以采用其他型号尺寸的U型钢。

本实用新型所提供的巷道支护装置在实际施工时的安装过程如下，巷道埋深为750米，瓦斯压力为3.6Mpa，29U型钢悬吊线性梁1采用长度为3176mm的29U型钢弯曲加工而成，加工半径为10000mm；在图1中的B、C、D处分别加工三个直径为19mm的圆孔，用于供直径为17.8mm的锚索3穿过，且C到过点D且垂直于底面的垂线的距离为1289mm，B到过点D且垂直于底面的垂线的距离为1328mm，点A为29U型钢悬吊线性梁1的左端点，点E为29U型钢悬吊线性梁1的右端点，点G为左侧锚索与巷道壁的交点，点F为右侧锚索与巷道壁的交点，点A到过点D且垂直于底面的垂线的距离为以及点E到过点D且垂直于底面的垂线的距离均为1500mm，点G到过点D且垂直于底面的垂线的距离为以及点F到过点D且垂直于底面的垂线的距离也为1500mm，每根锚索3采用双托盘，紧贴岩面的托盘采用300×300×10mm捷马专用托盘，29U型钢下的托盘采用9#槽钢，锚索3外露槽钢长为150mm。

在29U型钢悬吊线性梁1与巷道壁的空隙处采用斜垫木2填实。该29U型钢悬吊线性梁1与锚杆和锚索3同步施工，顶锚采用φ22×2400mm高强捷马锚杆，间排距为800×780mm；帮锚采用φ20×2400mm高强捷马锚杆，间排距为800×800mm。先安装锚杆，锚杆孔施工完成后，把树脂锚固剂按顺序依次送入孔底，随后将锚杆插入锚杆孔内，使锚杆顶住树脂锚固剂，外端用专用的锚杆安装机卡好。开动锚杆安装机，使锚杆安装机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂中，对锚固剂进行搅拌，直至锚杆达到设计深度，搅拌旋转26～40秒，方可退下锚杆安装机，等待30～60秒，待锚固剂凝固；锚索3安装时，插入锚固剂，用锚索3顶住锚固剂，按顺序依次将锚固剂送入孔底后，一人扶住锚索3，其他人用搅拌器一端卡牢锚索3，另一端插入锚索钻机上，然后送风开动钻机进行搅拌26～40秒，停止搅拌后等待30～60秒，待锚固剂凝固；然后挂锚网，挂锚网要求平整且搭接好，搭接不小于100mm，且搭接部分要求有锚杆穿过，锚网搭接处必须使用14#铁丝每间隔200mm扎一道，网丝紧贴岩面；挂好锚网的区域内的锚杆装上托盘、螺母等配件及紧贴岩面的锚索托盘、锁具。最后进行29U型钢悬吊线性梁1的安装，29U型钢悬吊线性梁1间距为3200mm，即每间距3200mm安装一个29U型钢悬吊线性梁1，两个29U型钢悬吊线性梁1之间有一组锚索3。将斜垫木2和29U型钢悬吊线性梁1依次穿过锚索3，最后安装29U型钢悬吊线性梁1下的锚索托盘、锁具，所需支护的巷道面积为14.3m^{2<\/sup>，所用顶锚杆8.8根，帮锚杆11.3根，锚索3为1.9根，锚网12.2m^{2<\/sup>，钢带13.3m，锚固剂71.4卷，当然，上述尺寸数据仅为巷道支护装置的一种具体实施方式，在实际施工应用中，用户可以根据需求进行选择。}}

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的巷道支护装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

设计图

一种巷道支护装置论文和设计

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