防沖擊地壓鋼結構件巷道支架可縮結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及礦山支護設備領域，尤其涉及一種用于深井、有沖擊地壓、大斷面巷道等的巷道支架可縮結構。
【背景技術】
[0002]隨著全球經濟，尤其是國內經濟的長期飛速增長，埋藏在地層淺部的煤炭及各種礦藏已被大量開采，因而礦井開采逐漸向地層深處延伸到800或1000米以下，隨著開采深度的增加，出現了深井、沖擊地壓、大斷面等巷道支護問題。
[0003]目前，用于礦井巷道支護的主要巷道支架是各種型號的U型鋼、工字鋼、槽鋼等型材制成的支架，其中還包括一種新型的支架，名稱是灌注式鋼管混凝土支架(2014年部分礦井使用)。
[0004]由于它們都由型材制作，如果要增加支架的強度，必須增加型材的橫截面積，而增大橫截面積，加工就會比較困難，難以滿足設計需要，造成以型材制作的支架支護強度較小、支護能力較弱。所以，以U型鋼為代表的型材制作的巷道支架在深井、地層壓力增大、沖擊地壓、大斷面等巷道支護中容易受壓變形、壓垮，導致局部支撐失效，進而發展成為大面積巷道變形，甚至垮塌，設備損壞、人員傷亡，最終使巷道失去功能。
[0005]為了彌補U型鋼為代表的型材制作的巷道支架之不足，近年來發展出一類支撐能力較大的巷道支架設備，如防沖擊地壓液壓巷道支架、抬棚梁液壓支架等。這類巷道支架雖然彌補了型材制作的巷道支架支撐力弱的缺點，但是其本身在使用過程中逐漸顯現出諸多不足之處:防沖擊地壓液壓巷道支架橫向排布于巷道之中，由于其結構本身不夠完善，沒有對巷道側壓產生的片幫提供支撐、沒有提供巷道橫截面的連續支撐，支撐的穩定性不足；抬棚梁液壓支架縱向排布于巷道中間，在U型鋼支架下面強化U型鋼的支撐作用，不能單獨進行支撐，而且把巷道一分為二，影響巷道設備的鋪設。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種防沖擊地壓鋼結構件巷道支架可縮結構，可根據巷道需要任意植入于巷道支架。
[0007]本發明的技術方案是:
防沖擊地壓鋼結構件巷道支架可縮結構，包括曲線結構和直線結構，曲線結構和直線結構均第一連接管和第二連接管，曲線結構中第一連接管和第二連接管均為弧形，直線結構中第一連接管和第二連接管均為直線；第一連接管和第二連接管的形狀為矩形或圓形，第一連接管和第二連接管的橫向截面上分別有相對的左右側和相對的上下側，第一連接管包括依次一體連接的第一連接管本體、中間段和包裹段；當第一連接管以及第二連接管為弧形形狀時，中間段稱為弧形段，當第一連接管以及第二連接管為直線形狀時，中間段稱為直線段；第二連接管包括一體連接的第二連接管本體和插入段，第二連接管本體與梁連接；中間段和包裹段的靠內的下側均設有開口，開口的延伸方向與第一連接管的延伸方向相同，中間段內橫向設有多個支撐組合體，支撐組合體包括螺栓和套筒，套筒位于中間段內部的左右兩側之間，套筒套設在螺栓外側，螺栓兩端伸出中間段的兩側并固定；插入段插入包裹段內，插入段的下側設有擋板，插入段位于包裹段和擋板圍成的空間內，擋板和包裹段之間為可拆卸連接；當第一連接管和第二連接管均為弧形時，第一連接管和第二連接管的弧度相同。
[0008]擋板和包裹段之間為螺栓連接。
[0009]擋板左右兩側和包裹段的左右兩側之間為螺栓連接。
[0010]所述中間段、包裹段的開口的寬度均與第一連接管本體的左右兩側內側面之間寬度相同。
[0011]中間段、包裹段的截面形狀為倒U形。
[0012]曲線結構和直線結構的連接方式有：兩個曲線結構連接后每個曲線結構靠外的一端各連接一個直線結構。
[0013]曲線結構的連接方式有：兩個以上的曲線結構首尾相連構成環形。
[0014]四個曲線結構首尾相連構成環形。
[0015]直線結構的連接方式有：兩個以上的直線結構首尾相連構成環形。
[0016]本發明的支架可用于深井、有沖擊地壓、大斷面巷道等的巷道支護，即：防沖擊地壓鋼結構件可縮結構巷道支架。解決1000米左右及以下礦井巷道支護顯得尤為復雜和困難這一問題，通過該結構對一類鋼結構的植入，使它們成為防沖擊地壓鋼結構件可縮結構巷道支架；這些支架可以和U型鋼支架聯合使用，也可以單獨在巷道中使用；通過這些支架在巷道中的使用，可以簡化巷道支撐復雜程度，延長巷道維修周期，減少維修工作量，從而整體降低巷道支護成本。
[0017]本發明的支架按相同的原理有兩種形式，S卩：曲線結構支架、直線結構支架。曲線結構支架用于巷道斷面輪廓呈曲線的巷道，直線結構支架用于巷道斷面輪廓呈直線的巷道。
[0018]本發明是具有可縮結構的巷道支架，其可縮量是根據巷道的壓力值大小設定的。通過可縮結構的收縮實現整臺支架的局部或整體的收縮，緩解和吸收巷道各方壓力。可以根據巷道壓力值的大小設定支架的橫截面大小。
[0019]該類巷道支架的可縮結構由螺栓、螺母提供壓力，使插接在一起的兩部分鋼結構件產生摩擦力而給定工作阻力。螺栓螺母的大小、數量、強度等可以根據設計確定。
[0020]利用本發明所設計成的可縮結構巷道支架，其原理簡單，制作方便，因而具有廣泛的實用性和較強的經濟性。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發明第一種形式的鋼結構件可縮支架曲線結構的示意圖；
圖la是圖1的A_A斷面圖；
圖lb是圖1的B-B的斷面圖；
圖lc是圖1的C-C的斷面圖；
圖Id是圖1的D-D的斷面圖；
圖le是圖1的E-E的斷面圖； 圖1f是圖1的F-F的斷面圖；
圖2是本發明第二種形式的鋼結構件可縮支架直線結構的的示意圖；
圖2a是圖2的A-A斷面圖；
圖2b是圖2的B-B的斷面圖；
圖2c是圖2的C-C的斷面圖；
圖2d是圖2的D-D的斷面圖；
圖3a為兩個曲線結構+兩個直線結構；
圖3b為兩個曲線結構+兩個直線結構；
圖3c為圓形形狀，包括四個曲線結構；
圖3d為橢圓形，包括四個曲線結構；
圖3e為梯形形狀，包括兩個直線結構；
圖3f為矩形形狀，包括兩個直線結構。
[0022]圖3a~f中，標號g表示為鋼結構件可縮支架曲線結構(簡稱曲線結構)；圖中標號h表示為鋼結構件可縮支架直線結構(簡稱直線結構)；
圖4為圖1中的第一連接管的結構示意圖；
圖5為圖1中的第二連接管的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023]鋼結構件是指將多種鋼質零件通過焊接、鉚接和螺栓連接等多種聯接方式連接成一體，這些鋼質零件互相聯系、互相制約形成一個有機的整體。
[0024]根據同一原理，本發明給出了兩種形式的鋼結構件可縮支架結構:
本發明的防沖擊地壓鋼結構件巷道支架可縮結構，分為兩種形式:鋼結構件可縮支架曲線結構和鋼結構件可縮支架直線結構，二者均包括第一連接管和第二連接管。
[0025]第一種形式:
鋼結構件可縮支架曲線結構(簡稱曲線結構)是第一種形式，可用于巷道支架的曲線部分。
[0026]如圖1、4、5以及la~e所示，圖la、lb、lc、Id四圖的結構通過圖le的銷軸14將兩段箱式鋼