冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置及其應(yīng)用，該裝置由圓鋼、鋼板和鋼管組成，四根圓鋼呈矩形排列，分為上下兩組，每組圓鋼端部焊接鋼板，鋼板之間用鋼管支承連接；施工時(shí)，先在巷道兩幫按圓鋼的間距和長度打四個(gè)水平孔，水平孔孔內(nèi)插入圓鋼，圓鋼露出巷道側(cè)幫0.2m左右，然后在圓鋼露出部位分別焊接鋼板，上下層鋼板間焊接鋼管；使用時(shí)，將工字鋼或其他材料焊接到裝置的上層鋼板上，形成用作頂板超前支護(hù)的棚梁。本發(fā)明適用于礦山不穩(wěn)固巖體巷道掘進(jìn)或采空區(qū)塌陷后松散巖體中的成巷，解決了冒落松散巖體的頂板支護(hù)問題，具有結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，工人操作方便等特點(diǎn)。
【專利說明】冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置，尤其是一種涉及空區(qū)冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)，頂板支護(hù)采用超前插桿或插板法時(shí)棚梁的支承裝置。本發(fā)明還涉及該的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]空區(qū)冒落體中成巷的介質(zhì)一般為具有移動(dòng)特性的松散巖體，圍巖不能發(fā)揮自承能力。對(duì)于巷道支護(hù)常用的頂板支護(hù)方法，尤其是超前插桿或插板法的頂板支護(hù)的支承，是以底板穩(wěn)固為依托，承受頂板傳遞的壓力，或是在頂板穩(wěn)固處采用錨桿懸吊支承裝置。而在冒落松散巖體中成巷時(shí)，頂板冒落區(qū)范圍較大，無法依靠頂板或底板形成支承作用，特別是底板，雖然塌陷區(qū)可充填處理，但因承壓過大會(huì)造成支護(hù)失效，因此現(xiàn)有頂板支護(hù)的支承方法難以奏效，同時(shí)存在較大的安全隱患。因此，亟需一種不依靠底板和頂板，且適用于冒落松散巖體中巷道頂板支護(hù)的支承方式。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種不依靠底板和頂板、適用于冒落松散巖體中巷道頂板支護(hù)的支承且支護(hù)可靠、操作方便的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置。
[0004]本發(fā)明所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種該冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置的應(yīng)用。
[0005]為了解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置，多根圓鋼組成上層二根、下層二根結(jié)構(gòu)，上層二根所述的圓鋼的端部之間焊接有一塊上層鋼板，下層二根所述的圓鋼的端部之間焊接有一塊下層鋼板，所述的上層鋼板與所述的下層鋼板之間用一根鋼管焊接聯(lián)接。
[0006]4根所述的圓鋼組成上層二根、下層二根的矩形結(jié)構(gòu)。
[0007]所述的上層鋼板與所述的下層鋼板之間用所述的鋼管焊接固定相聯(lián)。
[0008]所述的上層鋼板和所述的下層鋼板的厚度為18mm?22臟，長X寬為150mmX400mm ?250mmX600mm。
[0009]所述的鋼管的規(guī)格為直徑Φ60πιιη?Φ 100mm、壁厚8mm?12mm、長度220mm?280mmo
[0010]所述的圓鋼的規(guī)格為直徑30mm?35mm、長度1.5m?2.0m。
[0011]為了解決第二個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明提供冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置的應(yīng)用，裝置安裝時(shí)，巷道兩側(cè)的巷道側(cè)幫按4根所述的圓鋼的間距和長度打4個(gè)水平孔，將4根所述的圓鋼插入水平孔內(nèi)，4根所述的圓鋼露出巷道側(cè)幫的距離為0.2m?
0.3m，將工字鋼或其他用作棚梁的材料焊接到所述的上層鋼板上，用作頂板超前支護(hù)的支承裝置。[0012]所述的水平孔由氣腿子鑿巖機(jī)打出。
[0013]采用上述技術(shù)方案的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置及其應(yīng)用，該支承裝置由圓鋼、鋼板、鋼管組成，巷道兩幫上用氣腿子鑿巖機(jī)按4根所述的圓鋼的間距和長度打四個(gè)錨桿孔，插入四根圓鋼，圓鋼露出部分上下兩組圓鋼上各焊接一塊鋼板，上下層鋼板用鋼管支頂，并與上下鋼板焊接，以增強(qiáng)豎向剛度。在使用頂板超前支護(hù)的支承裝置時(shí)，插入巷道側(cè)幫的四根圓鋼作為一個(gè)整體，既可以阻止裝置在松散巖體中移動(dòng)，又具共同承重的效果。圓鋼探出部分焊接的鋼板既保證裝置不會(huì)陷入松散巖體內(nèi)，同時(shí)也作為棚梁的支承，圓鋼受到移動(dòng)松散巖體的自重壓力，形成一種外伸梁，以此承載頂板傳遞的荷載，保證了該支承裝置的使用。當(dāng)在冒落松散巖體中進(jìn)行超前支護(hù)時(shí)，將工字鋼或其他用作棚梁的材料焊接到該裝置的上層鋼板上。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，工人操作方便，材料易得且無需特殊施工設(shè)備等，特別適合在冒落松散巖體中成巷時(shí)進(jìn)行頂板支護(hù)時(shí)使用。
[0015]國內(nèi)外雖然對(duì)空區(qū)冒落體中成巷方法有過研究，為解決散松巖體的承載問題，采用先在松散體中預(yù)注混凝土砂漿、預(yù)注水玻璃等方法，但由于采空區(qū)冒落松散巖體不具備預(yù)注膠凝材料的工業(yè)條件，不具有與本發(fā)明相似或相同的前提與條件。
[0016]綜上所述，本發(fā)明是一種不依靠底板和頂板、適用于冒落松散巖體中巷道頂板支護(hù)的支承且支護(hù)可靠、操作方便的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置及其應(yīng)用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為一種冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置三維圖。
[0018]圖2為本發(fā)明在冒落松散巖體施工時(shí)巷道中的安裝示意圖。
[0019]圖中1.圓鋼，2.上層鋼板，3.鋼管，4.下層鋼板，5.巷道側(cè)幫，6.棚梁。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]參見圖1，4根圓鋼I組成上層二根、下層二根的矩形結(jié)構(gòu)，上層二根所述的圓鋼I的端部之間焊接有一塊上層鋼板2，下層二根所述的圓鋼的端部之間焊接有一塊下層鋼板4，所述的上層鋼板2與所述的下層鋼板4之間用一根鋼管3固定相聯(lián)，以增強(qiáng)豎向剛度。
[0022]優(yōu)選地，上層鋼板2與下層鋼板4之間用鋼管3焊接聯(lián)接。
[0023]優(yōu)選地，所述的上層鋼板2和所述的下層鋼板4的厚度為20mm，長X寬為200mmX 500mm。
[0024]優(yōu)選地，鋼管3的規(guī)格為直徑Φ80mm、壁厚10mm、長度250mm。
[0025]優(yōu)選地，圓鋼I的直徑35mm、長度1.8m。
[0026]參見圖1和圖2，應(yīng)用冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置安裝時(shí)，巷道兩側(cè)的巷道側(cè)幫5按4根圓鋼I的間距和長度由氣腿子鑿巖機(jī)打4個(gè)水平孔，將4根圓鋼I插入水平孔內(nèi)，4根圓鋼I露出巷道側(cè)幫5的距離為0.2m?0.3m，優(yōu)選地，4根圓鋼I露出巷道側(cè)幫5的距離為0.2m,為了超前支護(hù)，架設(shè)棚梁6，將棚梁6焊接到上層鋼板2上，用作頂板超前支護(hù)的支承裝置，棚梁6使用工字鋼或其他用作棚梁的材料。
【權(quán)利要求】
1.一種冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置，其特征在于:多根圓鋼(I)組成上層二根、下層二根的雙層結(jié)構(gòu)，上層二根所述的圓鋼(I)的端部之間焊接有一塊上層鋼板(2)，下層二根所述的圓鋼的端部之間焊接有一塊下層鋼板(4)，所述的上層鋼板(2)與所述的下層鋼板4之間用一根鋼管(3)焊接聯(lián)接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置，其特征在于:4根所述的圓鋼(I)組成上層二根、下層二根的矩形結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置，其特征在于:所述的上層鋼板(2)與所述的下層鋼板(4)之間用所述的鋼管(3)焊接聯(lián)接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置，其特征在于:所述的上層鋼板⑵和所述的下層鋼板⑷的厚度為18mm?22mm，長X寬為150mmX400mm ?250mmX600mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)的頂板超前支護(hù)的支承裝置，其特征在于:所述的鋼管(3)的規(guī)格為直徑Φ60ι?πι?ΦΙΟΟι?πι、壁厚8mm?12mm、長度220mm ?280mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)的頂板超前支護(hù)的支承裝置，其特征在于:所述的圓鋼(I)的規(guī)格為直徑30mm?35mm、長度1.5m?2.0m。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置的應(yīng)用，其特征在于:裝置安裝時(shí)，巷道兩側(cè)的巷道側(cè)幫(5)按多根所述的圓鋼(I)的間距和長度打4個(gè)水平孔，將多根所述的圓鋼⑴插入水平孔內(nèi)，多根所述的圓鋼⑴露出巷道側(cè)幫(5)的距離為0.2m?0.3m，將工字鋼或其他用作棚梁的材料焊接到所述的上層鋼板(2)上，用作頂板超前支護(hù)的支承裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求9所述的冒落松散巖體內(nèi)成巷時(shí)頂板超前支護(hù)的支承裝置的應(yīng)用，其特征在于:所述的水平孔由氣腿子鑿巖機(jī)打出。
【文檔編號(hào)】E21D17/00GK103939118SQ201410095033
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月14日
【發(fā)明者】趙國彥, 李夕兵, 徐欣, 劉潤田, 李正魁, 彭康, 唐志祥 申請(qǐng)人:中南大學(xué)