CN103306693B - 矿用双吸能防冲击梁 - Google Patents

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Abstract

本发明属于煤矿安全设备,特别涉及一种矿用双吸能防冲击梁,在煤矿的刚性液压支架顶梁(4)的上面固定与液压支架顶梁(4)同长度的截面为长方形的下层吸能梁(3),在下层吸能梁(3)的上面同宽度固定截面为方框形的上层吸能防冲外方梁(1),在上层吸能防冲外方梁(1)内、下层吸能梁(3)上面固定截面为马鞍形的上层吸能防冲马鞍梁(2),上层吸能防冲马鞍梁(2)的顶部与上层吸能防冲外方梁(1)顶部内固定连接一起,矿用双吸能防冲击梁可以实现大幅度弹塑性压缩变形让位,快速消减外部冲击力、高效吸收冲击能的功能,保护现场工作人员安全以及其它生产设备的作用。

Description

矿用双吸能防冲击梁
技术领域
[0001] 本发明属于煤矿安全设备,特别涉及一种矿用双吸能防冲击梁。
背景技术
[0002] 冲击地压是矿山井巷和采场周围煤岩体由于变形能的释放而产生的以突然、急剧、猛烈的破坏为特征的动力现象,简单的讲,冲击地压就是煤岩体的突然破坏现象,如同装在煤岩里的大量炸药爆炸一样,煤和岩突然被抛出,造成支架折损、片帮冒顶、巷道堵塞、伤及人员,并伴有巨大声响和煤岩体震动。
[0003] 随着我国国民经济的迅速发展,煤炭的需求量不断增加,但浅部煤炭资源正日益枯竭,深部资源开采迫在眉睫,随着开采深度增加,地应力随采深增加呈非线性增加,地质环境更复杂多变,煤矿开采难度逐渐加大,煤矿冲击地压发生频次和破坏程度也愈加强烈,我国冲击地压矿井数量由1982年的30多个增加为2013年的140多个,这给煤矿生产安全带来极大威胁,亟待在防冲支护方法上做出重大突破。
[0004]目前,防冲支护方式主要包括锚杆、U型钢、喷射混凝土支护、棚-索协同支护等方式,静态矿压下基本可以满足巷道支护体系的安全要求,但均存在支护结构承担冲击载荷能力差而造成突然失稳破坏问题。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于克服上述技术不足,提供一种结构简单,可以快速消减外部冲击力,吸收冲击能、保护支护系统安全的矿用双吸能防冲击梁。
[0006] 本发明解决技术问题采用的技术方案是:矿用双吸能防冲击梁包括液压支架顶梁,其特点是在煤矿的刚性液压支架顶梁的上面固定与液压支架顶梁同长度的截面为长方形的下层吸能梁,在下层吸能梁的上面同宽度固定截面为方框形的上层吸能防冲外方梁,在上层吸能防冲外方梁内、下层吸能梁上面固定截面为马鞍形的上层吸能防冲马鞍梁,上层吸能防冲马鞍梁的顶部与上层吸能防冲外方梁的顶部内壁固定连接一起。
[0007] 本发明的有益效果是:矿用双吸能防冲击梁是针对煤矿冲击地压发生时能量以冲击形式快速释放的特点,设计一种能够与液压支架或其它现有刚性支护形式相结合使用的双吸能防冲梁,该梁选用强度高、冲击韧性大的弹塑性材料和硬质聚氨酯泡沫塑料制成特定结构,在静载作用下能够达到额定的支撑能力,在冲击载荷作用下可以实现大幅度弹塑性压缩变形让位,快速消减外部冲击力、高效吸收冲击能的功能。发生强冲击时,牺牲吸能部件而保护支架不被严重损坏,进而起到保护现场工作人员安全以及其它生产设备的作用。
附图说明
[0008] 以下结合附图以实施例具体说明。
[0009] 图1是矿用双吸能防冲击梁结构图。
[0010] 图2是图1的A-A剖视图。
[0011] 图中,1-上层吸能防冲外方梁;2_上层吸能防冲马鞍梁;3_下层吸能梁;4-液压支架顶梁。
具体实施方式
[0012] 实施例,参照附图1、2,矿用双吸能防冲击梁的长度与煤矿的液压支架顶梁4的长度等长,下层吸能梁3的高度和上层吸能防冲外方梁I的高度及下层吸能梁3的宽度要根据液压支架顶梁4的长度经过计算来确定。液压支架顶梁4的上方固定硬质聚氨酯泡沫塑料制成的截面为长方形的下层吸能梁3,在下层吸能梁3上方等宽度固定用具有强韧性的弹性材料制成薄壁的截面为方框形的上层吸能防冲击外方梁1,在上层吸能防冲外方梁I的方框内、下层吸能梁3的上面固定用弹性材料制成的薄壁的截面为马鞍形的上层吸能防冲马鞍梁2,上层吸能防冲马鞍梁2的顶部与上层吸能防冲外方梁I的顶部内壁固定一起。上层吸能防冲外方梁I也可以制成弧形,视矿井需要而定。
[0013] 矿用双吸能防冲击梁的工作原理是:下层吸能梁3由硬质聚氨酯泡沫塑料制成,冲击波在结构中形成的压缩波经过夹层时衰减很快,经过上层吸能防冲外方梁I和上层吸能防冲马鞍梁2两次消弱后,剩余的冲击波才能作用到液压支架顶梁4上,较好地保护了液压支架顶梁4同时也保护了上层吸能防冲外方梁I的结构。

Claims (1)

1.一种矿用双吸能防冲击梁,包括液压支架顶梁(4),其特征在于在煤矿的刚性液压支架顶梁(4)的上面固定与液压支架顶梁(4)同长度的截面为长方形的下层吸能梁(3),在下层吸能梁(3)的上面同宽度固定截面为方框形的上层吸能防冲外方梁(1),在上层吸能防冲外方梁(I)内、下层吸能梁(3)上面固定截面为马鞍形的上层吸能防冲马鞍梁(2),上层吸能防冲马鞍梁(2)的顶部与上层吸能防冲外方梁(I)的顶部内壁固定连接一起。
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