CN102011595B - 煤岩巷道冲击让位吸能支护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿采煤用设备，特别涉及一种煤岩巷道冲击让位吸能支护装置，包括高强膨胀锚杆(2)，其特征在于在煤岩体(1)周围内固定设数个高强膨胀锚杆(2)，煤岩体(1)和高强膨胀锚杆(2)周围外设高速冲击让位吸能材料(3)，高速冲击让位吸能材料(3)为铝基泡沫夹芯板，高速冲击让位吸能材料(3)用数个U型钢支架(4)塔接连接一起支撑，U型钢支架(4)之间搭接处用金属卡缆(5)固定连接，在沿巷道长度方向的不同排U型钢支架(4)之间用铁拉筋(6)在金属卡缆(5)处连接，煤岩巷道冲击让位吸能支护装置具有良好的冲击让位功能和缓冲性能，抗冲击能力强，可大幅吸收冲击能，降低冲击载荷。
Description
技术领域
本发明属于煤矿采煤用设备，特别涉及一种煤岩巷道冲击让位吸能支护装置。
背景技术
煤矿冲击型动力现象是采矿工程主要的灾害之一，随着煤矿资源开采深度的日趋增加，冲击型动力灾害发生频次和破坏程度也愈加强烈，释放大量冲击能，造成巷道片帮、冒顶和垮塌，支护结构整体失稳，机械设备倾翻、破坏，甚至人员伤亡等事故，严重影响煤矿资源安全开采和人民生命安全。
以往的支护方法主要包括两类：主动支护和被动支护，主动支护以锚杆、锚索和锚网喷等为常用支护方式；被动支护以木支架、钢支架、U型钢支架和液压支架为主要支护形式，通过采用以上主动、被动支护方式和联合支护方式，在一定程度上提高了支护强度，也取得了较好的支护作用。但是，以上支护方法提高巷道围岩体强度有限，支护结构整体稳定性较弱，抵抗强冲击载荷能力差，尤其当冲击作用时，释放大量冲击能，作用于巷道围岩体和支护上，极易造成巷道垮塌、支架破坏和人员伤亡事故。
中国国家知识产权局2009年12月30日公开一项名称为“防冲击地压巷道支护方法”申请号为200910012835.8的发明专利申请，该支护方法采用锚杆、金属网、喷砼、O型钢棚复合支护方式，提高巷道支护强度，有效遏制冲击地压造成巷道冒顶、底鼓、摧毁支架等现象，可避免通风系统中断，减轻对作业人员的伤害程度，但是金属网和混凝土结合的喷层具有脆性特征，冲击地压发生时极易造成冲击破坏，另外在O型钢棚与喷砼之间使用坑木刹实后，支护体允许变形量大幅降低，冲击作用后变形空间小，也极易造成坑木破坏，支护体失效。
发明内容
本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种可降低冲击载荷，提高支护强度，保证巷道整体稳定的煤岩巷道冲击让位吸能支护装置。
本发明解决技术问题采用的技术方案是：煤岩巷道冲击让位吸能支护装置包括高强膨胀锚杆，其特点是在煤岩体周围内固定设数个高强膨胀锚杆，煤岩体和高强膨胀锚杆周围外、与U型钢支架之间固定设高速冲击让位吸能材料，高速冲击让位吸能材料为铝基泡沫夹芯板，高速冲击让位吸能材料用数个U型钢支架塔接连接成圈形一起支撑，U型钢支架之间搭接处用金属卡缆固定连接，在沿巷道长度方向的不同排U型钢支架之间用铁拉筋在金属卡缆处连接。
本发明的有益效果是：煤岩巷道冲击让位吸能支护装置具有良好的冲击让位功能和缓冲性能，抗冲击能力强，可大幅吸收冲击能，降低冲击载荷，同时对支护结构起到保护作用，增强了支护体的整体稳定，从而有效保证了巷道、支护结构、机械设备及作业人员的安全，本发明采用高强膨胀锚杆大幅度提高围岩体强度，采用高速冲击让位吸能材料有效吸收冲击能，利用U型钢支架增强支护体的整体强度和稳定。当冲击作用时，利用让位吸能材料的大变形特性，有效缓冲动力载荷和大幅吸收冲击能，让位功能体现在为冲击载荷预留变形空间，为冲击能的吸收提供耗散载体，同时，U型钢具有变形协调性，与U型钢协同作用共同承担较弱的剩余冲击载荷，从而有效降低冲击破坏程度，遏制巷道垮塌、支架破坏、机械设备损坏和人员伤亡事故。
附图说明
以下结合附图以实施例具体说明。
图1是煤岩巷道冲击让位吸能支护装置结构示意图。
图中，1-煤岩体；2-高强膨胀锚杆；3-高速冲击让位吸能材料；4-U型钢支架；5-金属卡缆；6-铁拉筋；
具体实施方式
实施例，参照附图1，煤岩巷道冲击让位吸能支护装置为主动支护和被动支护结合，采用高强膨胀锚杆2主动支护、高速冲击让位吸能材料3和U型钢支架4被动支护一体化全断面支护方式，增强巷道围岩体1强度、遏制冲击作用造成的巷道塌落和支架破坏现象。支护装置是在煤岩体1周围以间距为500mm固定膨胀锚杆2，对煤岩体1进行锚固，锚杆2的直径为27mm，长度为2m，锚杆2的膨胀腔体一端封闭，另一端安装注射阀和管孔锚头，外缘套装传递层和锚固层。支护装置内层为四块或多块U型钢支架4塔接连接成圈形，U型钢支架4的搭接处用金属卡缆5固定。在膨胀锚杆2和煤岩体1周围外、与U型钢支架4之间固定设高速冲击让位吸能材料3，高速冲击让位吸能材料3为铝基泡沫夹芯板，夹芯板厚度为200mm，U型钢支架4的排距取600～800mm，连接部搭接长500mm。在沿巷道长度方向的不同排U型钢支架4之间用铁拉筋6在金属卡缆5处连接。
Claims (1)
1.一种煤岩巷道冲击让位吸能支护装置，包括高强膨胀锚杆(2)，其特征在于在煤岩体(1)周围内固定设数个高强膨胀锚杆(2)，煤岩体(1)和高强膨胀锚杆(2)周围外、与U型钢支架(4)之间固定设高速冲击让位吸能材料(3)，高速冲击让位吸能材料(3)为铝基泡沫夹芯板，高速冲击让位吸能材料(3)用数个U型钢支架(4)搭接连接成圈形一起支撑，U型钢支架(4)之间搭接处用金属卡缆(5)固定连接，在沿巷道长度方向的不同排U型钢支架(4)之间用铁拉筋(6)在金属卡缆(5)处连接。
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