CN103821542A - 一种具有波折纹型面的防冲支架 - Google Patents
一种具有波折纹型面的防冲支架 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103821542A CN103821542A CN201410093360.0A CN201410093360A CN103821542A CN 103821542 A CN103821542 A CN 103821542A CN 201410093360 A CN201410093360 A CN 201410093360A CN 103821542 A CN103821542 A CN 103821542A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- curved
- connecting elements
- support
- type elastic
- bar fastener
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000465 moulding Methods 0.000 claims description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 239000003245 coal Substances 0.000 abstract description 5
- 239000011435 rock Substances 0.000 abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000703 anti-shock Effects 0.000 abstract 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 2
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Clamps And Clips (AREA)
- Springs (AREA)
Abstract
一种具有波折纹型面的防冲支架，属于煤矿巷道支护技术领域。本发明与现有技术的U型钢支架相比，在支架的弧形梁中段增加了波折纹型面结构，由于有了波折纹型面结构，在面对冲击地压时，能够实现支架整体或局部快速收缩，支架的收缩又实现了围岩的让位，进而实现整体支架的让位吸能；本发明摒弃了传统的通过卡缆连接相邻两弧形梁的方式，采用了W型弹条扣件作为约束件并实现定力控制，当遇到冲击地压时，梁间连接构件能够随着相邻两弧形梁彼此错动并进行跟随移动，而避免了相邻两弧形梁连接处的连接失效，同时有利于支架整体的收缩，保证了连接稳定性。
Description
技术领域
本发明属于煤矿巷道支护技术领域，特别是涉及一种应用于煤岩巷道的具有波折纹型面的防冲支架。
背景技术
我国能源结构中仍然以煤炭消耗为主，且我国煤炭资源绝大部分都埋藏在千米以下的深部，因此煤炭开采向深部进发是必然趋势。不过同时深部开采随之带来的是严重矿下灾害。冲击地压作为煤矿中的重大动力灾害之一，近些年已造成大量的财产损失与人员伤亡事故。冲击地压发生时，破坏的围岩对支护体产生剧烈的冲击作用，使支护体上的荷载瞬间激增，超过静压的几倍、十几倍甚至更大，常导致支护体突发局部损伤、变形或整体的垮塌破坏，对矿下作业人员及生产设备的安全造成了严重威胁。
目前，应用最为广泛的巷道支护当属U型钢支架，该种支架大多由三节、四节或六节弧形梁相互搭接而成，并组成拱形支架或者环形支护圈，且在相邻两弧形梁之间通过卡缆简单箍住，但是这种传统结构的U型钢支架还存在着明显的缺陷，其中采用平滑型面的弧形梁韧性普遍很差，导致弧形梁的让位吸能性很差，且支架不具备快速让位吸能功能，一旦发生冲击地压，弧形梁的局部很容易发生折断或卡缆连接处崩开，最终导致支架的整体垮塌及支护失效，造成安全事故。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供一种让位吸能性好、面对冲击地压时能够实现支架整体或局部快速收缩为围岩让位及相邻两弧形梁连接稳定性高的具有波折纹型面的防冲支架。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种具有波折纹型面的防冲支架，包括若干弧形梁和梁间连接构件，所述若干弧形梁首尾相搭构成封闭环形，且每相邻两个弧形梁之间均通过梁间连接构件相连接；
所述弧形梁采用U型断面结构，弧形梁中段设置为波折纹型面结构，弧形梁两端部设置为平滑型面结构；
所述梁间连接构件包括顶盖、底座及W型弹条扣件，每相邻两个弧形梁之间的梁间连接构件数量为两个，第一个梁间连接构件的顶盖与外搭侧的弧形梁端头通过固接螺栓相连接，底座与内搭侧的弧形梁相接触；第二个梁间连接构件的顶盖与外搭侧的弧形梁相接触，底座与内搭侧的弧形梁端头通过固接螺栓相连接；
所述W型弹条扣件的顶端与底座相对应，W型弹条扣件的尾端与顶盖相对应，W型弹条扣件通过锁紧螺栓固定在顶盖上。
在所述底座上设置有两处斜面，两处斜面对称设置，在两处斜面末端均设置有限位孔；所述W型弹条扣件的两条支臂端部设置为弯钩结构，所述限位孔与W型弹条扣件支臂端部的弯钩结构相对应。
本发明的有益效果：
本发明与现有技术的U型钢支架相比，在支架的弧形梁中段增加了波折纹型面结构，由于有了波折纹型面结构，在面对冲击地压时，能够实现支架整体或局部快速收缩，支架的收缩又实现了围岩的让位，进而实现整体支架的让位吸能；本发明摒弃了传统的通过卡缆连接相邻两弧形梁的方式，采用了W型弹条扣件作为约束件并实现定力控制，当遇到冲击地压时，梁间连接构件能够随着相邻两弧形梁彼此错动并进行跟随移动，而避免了相邻两弧形梁连接处的连接失效，同时有利于支架整体的收缩，保证了连接稳定性。
附图说明
图1为本发明的一种具有波折纹型面的防冲支架结构示意图；
图2为图1中A-A剖视图；
图3为图1中B-B剖视图；
图4为图1中I部放大图；
图5为图3中C-C剖视图；
图6为图3中D-D剖视图；
图7为图3中E-E剖视图；
图8为实施中底座结构示意图；
图中，1—弧形梁，2—梁间连接构件，3—顶盖，4—底座，5—W型弹条扣件，6—锁紧螺栓，7—斜面，8—限位孔，9—固接螺栓。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。
如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种具有波折纹型面的防冲支架，包括若干弧形梁1和梁间连接构件2，所述若干弧形梁1首尾相搭构成封闭环形，且每相邻两个弧形梁1之间均通过梁间连接构件2相连接；
所述弧形梁1采用U型断面结构，弧形梁1中段设置为波折纹型面结构，弧形梁1两端部设置为平滑型面结构；
所述梁间连接构件2包括顶盖3、底座4及W型弹条扣件5，每相邻两个弧形梁1之间的梁间连接构件2数量为两个，第一个梁间连接构件2的顶盖3与外搭侧的弧形梁1端头通过四个固接螺栓9相连接，底座4与内搭侧的弧形梁1相接触；第二个梁间连接构件2的顶盖3与外搭侧的弧形梁1相接触，底座4与内搭侧的弧形梁1端头通过四个固接螺栓9相连接；
所述W型弹条扣件5的顶端与底座4相对应，W型弹条扣件5的尾端与顶盖3相对应，W型弹条扣件5通过锁紧螺栓6固定在顶盖3上。
如图8所示，在所述底座4上设置有两处斜面7，两处斜面7对称设置，在两处斜面7末端均设置有限位孔8；所述W型弹条扣件5的两条支臂端部设置为弯钩结构，所述限位孔8与W型弹条扣件5支臂端部的弯钩结构相对应。
下面结合附图说明本发明的一次使用过程：
本实施例中的防冲支架，由六节弧形梁1及十二套梁间连接构件2组成，其中弧形梁1是由韧性较大且强度高的低碳钢板锻压而成，并经过热处理去除了残余应力。
首先选取两节弧形梁1，将两者端部进行搭接，先选取一套梁间连接构件2，将顶盖3放置在外搭侧的弧形梁1上，然后通过四个固接螺栓9将顶盖3固定；再将底座4紧贴在内搭侧的弧形梁1上，将W型弹条扣件5的支臂端部弯钩结构沿着斜面7推入至底座4的限位孔8内，将锁紧螺栓6安装到顶盖3上，旋紧锁紧螺栓6直到W型弹条扣件5分别将顶盖3及底座4压紧在两弧形梁表面，为了增加锁紧螺栓6与W型弹条扣件5之间的接触面积，并保证压紧力，在W型弹条扣件5与锁紧螺栓6之间加装垫片，此时第一套梁间连接构件2安装完成；
安装第二套梁间连接构件2，先将底座4通过四个固接螺栓9固定在内搭侧的弧形梁1上，将W型弹条扣件5的支臂端部弯钩结构沿着斜面7推入至底座4的限位孔8内；再将顶盖3放置在外搭侧的弧形梁1上，将锁紧螺栓6安装到顶盖3上，旋紧锁紧螺栓6直到W型弹条扣件5将顶盖3及底座4分别压紧在两弧形梁表面，为了增加锁紧螺栓6与W型弹条扣件5之间的接触面积，并保证压紧力，在W型弹条扣件5与锁紧螺栓6之间加装垫片，此时第二套梁间连接构件2安装完成；
同理，参照前两节弧形梁1的安装步骤，将剩余的四节弧形梁1及十套梁间连接构件2依次安装连接在一起构成环形支护圈，此时全部防冲支架的安装完成。
当冲击地压发生时，弧形梁在波折纹型面结构作用下，能够引导自身进行环向及径向变形，实现环形支护圈在整体或局部的快速收缩，防止支架因为局部的损伤引发整体失稳，进而抑制围岩的破坏变形趋势；在梁间连接构件的作用下，通过W型弹条扣件的约束，能够实现定力控制，通过固接螺栓将一套梁间连接构件与外搭侧弧形梁相固连，将另一套梁间连接构件与内搭侧弧形梁相固连，可以实现在相邻两弧形梁彼此错动过程中，两套梁间连接构件可以分别随着各自固连的弧形梁移动，从而避免了相邻两弧形梁连接处的连接失效，保证了连接稳定性。
Claims (2)
1.一种具有波折纹型面的防冲支架，其特征在于：包括若干弧形梁和梁间连接构件，所述若干弧形梁首尾相搭构成封闭环形，且每相邻两个弧形梁之间均通过梁间连接构件相连接；
所述弧形梁采用U型断面结构，弧形梁中段设置为波折纹型面结构，弧形梁两端部设置为平滑型面结构；
所述梁间连接构件包括顶盖、底座及W型弹条扣件，每相邻两个弧形梁之间的梁间连接构件数量为两个，第一个梁间连接构件的顶盖与外搭侧的弧形梁端头通过固接螺栓相连接，底座与内搭侧的弧形梁相接触；第二个梁间连接构件的顶盖与外搭侧的弧形梁相接触，底座与内搭侧的弧形梁端头通过固接螺栓相连接；
所述W型弹条扣件的顶端与底座相对应，W型弹条扣件的尾端与顶盖相对应，W型弹条扣件通过锁紧螺栓固定在顶盖上。
2.根据权利要求1所述的一种具有波折纹型面的防冲支架，其特征在于：在所述底座上设置有两处斜面，两处斜面对称设置，在两处斜面末端均设置有限位孔；所述W型弹条扣件的两条支臂端部设置为弯钩结构，所述限位孔与W型弹条扣件支臂端部的弯钩结构相对应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410093360.0A CN103821542B (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 一种具有波折纹型面的防冲支架 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410093360.0A CN103821542B (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 一种具有波折纹型面的防冲支架 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103821542A true CN103821542A (zh) | 2014-05-28 |
| CN103821542B CN103821542B (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=50756803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410093360.0A Expired - Fee Related CN103821542B (zh) | 2014-03-13 | 2014-03-13 | 一种具有波折纹型面的防冲支架 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103821542B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105422145A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 辽宁工程技术大学 | 一种具有增阻吸能功效的u型钢可缩性支架 |
| CN106812543A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-06-09 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种可多级耗能协同让压的巷道支护结构及拼接方法 |
| CN106968687A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-07-21 | 湖南科技大学 | 急倾斜煤层回采巷道封闭式圆环让压支护装置及支护方法 |
| CN110307022A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-08 | 北京诚田恒业煤矿设备有限公司 | 一种反折纹形变恒阻吸能装置 |
| CN112780302A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-11 | 中山大学 | 一种隧道耗能支护结构及施工方法 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB387488A (en) * | 1932-01-08 | 1933-02-09 | Malcolm Mcalpine | Improvements in centring devices for supporting segmental elements in the construction of tunnels and the like |
| DE2837716B1 (de) * | 1978-08-30 | 1980-02-07 | Bochumer Eisen Heintzmann | Vorrichtung zum Befestigen der Stuetzelemente einer Schachtglocke am Kopfring |
| DE19512283A1 (de) * | 1994-05-31 | 1995-12-07 | Bochumer Eisen Heintzmann | Verbindungsvorrichtung an einem nachgiebigen Streckenausbau |
| CN102272382A (zh) * | 2008-12-29 | 2011-12-07 | 佛斯洛威克有限公司 | 弹性弹条扣件以及借助其的轨道固定 |
| CN102606177A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-07-25 | 北京诚田恒业煤矿设备有限公司 | 一种用于液压支架系统的液压支柱 |
| CN102619539A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 辽宁工程技术大学 | 一种矿用快速吸能防冲让位支护构件 |
| CN103256061A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-08-21 | 辽宁工程技术大学 | 采煤巷道防冲吸能组合金属支架及组装方法 |
-
2014
- 2014-03-13 CN CN201410093360.0A patent/CN103821542B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB387488A (en) * | 1932-01-08 | 1933-02-09 | Malcolm Mcalpine | Improvements in centring devices for supporting segmental elements in the construction of tunnels and the like |
| DE2837716B1 (de) * | 1978-08-30 | 1980-02-07 | Bochumer Eisen Heintzmann | Vorrichtung zum Befestigen der Stuetzelemente einer Schachtglocke am Kopfring |
| DE19512283A1 (de) * | 1994-05-31 | 1995-12-07 | Bochumer Eisen Heintzmann | Verbindungsvorrichtung an einem nachgiebigen Streckenausbau |
| CN102272382A (zh) * | 2008-12-29 | 2011-12-07 | 佛斯洛威克有限公司 | 弹性弹条扣件以及借助其的轨道固定 |
| CN102606177A (zh) * | 2012-03-28 | 2012-07-25 | 北京诚田恒业煤矿设备有限公司 | 一种用于液压支架系统的液压支柱 |
| CN102619539A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-08-01 | 辽宁工程技术大学 | 一种矿用快速吸能防冲让位支护构件 |
| CN103256061A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-08-21 | 辽宁工程技术大学 | 采煤巷道防冲吸能组合金属支架及组装方法 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105422145A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-03-23 | 辽宁工程技术大学 | 一种具有增阻吸能功效的u型钢可缩性支架 |
| CN106812543A (zh) * | 2017-03-23 | 2017-06-09 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种可多级耗能协同让压的巷道支护结构及拼接方法 |
| CN106812543B (zh) * | 2017-03-23 | 2019-05-31 | 江苏建筑职业技术学院 | 一种可多级耗能协同让压的巷道支护结构及拼接方法 |
| CN106968687A (zh) * | 2017-04-01 | 2017-07-21 | 湖南科技大学 | 急倾斜煤层回采巷道封闭式圆环让压支护装置及支护方法 |
| CN106968687B (zh) * | 2017-04-01 | 2020-04-14 | 湖南科技大学 | 急倾斜煤层回采巷道封闭式圆环让压支护装置及支护方法 |
| CN110307022A (zh) * | 2019-07-16 | 2019-10-08 | 北京诚田恒业煤矿设备有限公司 | 一种反折纹形变恒阻吸能装置 |
| CN110307022B (zh) * | 2019-07-16 | 2024-03-08 | 北京诚田恒业煤矿设备有限公司 | 一种反折纹形变恒阻吸能装置 |
| CN112780302A (zh) * | 2021-01-22 | 2021-05-11 | 中山大学 | 一种隧道耗能支护结构及施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103821542B (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103821542A (zh) | 一种具有波折纹型面的防冲支架 | |
| CN108386211B (zh) | 锚杆-钢架联合让压初期支护结构及施工方法 | |
| US11268383B2 (en) | Type of energy-absorbing rock bolt device with umbrella-shaped structure | |
| CN201747387U (zh) | 巷道支护支架 | |
| CN103104267B (zh) | 软岩巷道整体掘护支架 | |
| CN102418538B (zh) | 一种煤矿用高速吸能防冲让位液压支架 | |
| CN110397453B (zh) | 循环使用的装配式超前应力释放导洞支护结构及施工方法 | |
| CN103557020B (zh) | 一种复合式圆形巷道吸能防冲支护装置 | |
| CN103541746B (zh) | 一种支架的吸能防冲背板 | |
| CN108691555B (zh) | 断层破碎带段抗震隧道管道连接件 | |
| CN110608055B (zh) | 一种即插型球铰式可量化让压的钢拱架连接构件及使用方法 | |
| WO2021082409A1 (zh) | 一种u型钢支架及分级主动加载控制巷道围岩的方法 | |
| CN203239360U (zh) | 一种可调双阻吸能防冲液压支架 | |
| CN103982208A (zh) | 矿用内外翻转式抗让吸能防冲装置 | |
| CN206530342U (zh) | 跨蠕滑断裂带隧道衬砌构造 | |
| CN205024587U (zh) | 速度锁定型变曲率摩擦摆式支座 | |
| CN104564109B (zh) | 抗土体扰动分体式盾构隧道管片支撑架 | |
| CN108019221B (zh) | 强震区跨断层隧道衬砌柔性伸缩接头装置及隧道衬砌结构 | |
| CN107725088B (zh) | 一种抗岩爆和大变形翼式劈裂型吸能锚杆及结构 | |
| CN113137257B (zh) | 一种盾构隧道运营期超限收敛变形的治理结构及其施工方法 | |
| CN206554965U (zh) | 综采工作面自移式抬棚 | |
| CN103821543B (zh) | 一种u型钢支架用连接装置 | |
| CN115596466A (zh) | 用于软弱围岩隧道的缓冲让压复合支护结构及支护方法 | |
| CN104763450B (zh) | 一种恒力u型钢卡缆 | |
| CN111119948B (zh) | 高地应力硬岩隧道防岩爆支护结构的施工方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160406 Termination date: 20170313 |