CN103883340B - 矿用锚固钢带和巷道顶板锚杆支护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种矿用锚固钢带和巷道顶板锚杆支护方法。其中，矿用锚固钢带，包括横向钢带和两个纵向钢带，其中，两个纵向钢带的一端均与横向钢带连接，且横向钢带与两个纵向钢带一体成型；横向钢带上形成有横向凹槽，纵向钢带上形成有纵向凹槽；纵向钢带的自由端形成有突出的外伸结构，横向钢带上形成有用于与另一个矿用锚固钢带的外伸结构相配合的搭接结构；纵向凹槽内设置有锚索限位孔，外伸结构上设置有锚杆限位孔。由于采用了上述技术方案，本发明可以起到类似于前探梁的临时支护作用，通过替代传统的前探梁临时支护，降低工人劳动强度，提高支护速度。
Description
技术领域
本发明涉及矿用支护设备领域，特别是涉及一种矿用锚固钢带和巷道顶板锚杆支护方法。
背景技术
巷道临时支护就是在井巷施工中，在掘进工作面架设永久支护材料之前架设一种临时支护材料维护巷道和工作空间的稳定，以保证掘进施工人员的安全，在适当时机可改为永久支护。
钢带在煤矿巷道顶板的支护中配合锚杆及金属网使用。通过钢带将单一锚杆连接成整体，共同承担顶板压力，扩大了支护面积，强度较高，组合作用强，刚度较大，抗弯作用好，可使顶板压力均匀分布，防止局部锚杆受力过大被损坏。
但是，现有技术中的钢带平面形式为一字型，多将锚杆成排连接，缺少排与排之间的纵向连接结构，因此对顶板的控制效果不是很理想。尤其是，在深部巷道支护中，由于高地应力的作用顶板很容易弯曲下沉，甚至冒顶。
巷道临时支护的特点是服务期限短并紧跟工作面。临时支护最常选用的支护方式是前探梁支护，即将吊环固定在迎头后第一排和第二排锚杆上，将前探梁由后向前穿入吊环并探至迎头，再用背顶木和木楔背紧钢梁与顶板之间的空隙。
前探梁临时支护方式的缺点是没有初撑力，仅对顶板起掩护作用，支护强度低，控顶面积小，容易产生冒顶事故，每掘进一个循环，前探梁整体前移，费时费力，工人不便操作，严重影响了巷道掘进速度，并且对于后期的永久支护架设十分不便。
发明内容
本发明的目的是提供一种支护面积大、力学性能好、可有效的减小顶板变形下沉量的矿用锚固钢带、和一种便于操作、施工效率高、便于后期的永久支护架设的巷道顶板锚杆支护方法。
为解决上述技术问题，作为本发明的一个方面，提供了一种矿用锚固钢带，包括横向钢带和两个纵向钢带，其中，两个纵向钢带的一端均与横向钢带连接，且横向钢带与两个纵向钢带一体成型；横向钢带上形成有横向凹槽，纵向钢带上形成有纵向凹槽；纵向钢带的自由端形成有突出的外伸结构，横向钢带上形成有用于与另一个矿用锚固钢带的外伸结构相配合的搭接结构；纵向凹槽内设置有锚索限位孔，外伸结构上设置有锚杆限位孔。
进一步地，外伸结构由纵向凹槽的槽底板向外延伸而成。
进一步地，横向凹槽内也设置有多个锚杆限位孔。
进一步地，横向凹槽内的一个锚杆限位孔设置在搭接结构处。
作为本发明的另一个方面，提供了一种巷道顶板锚杆支护方法，步骤1，待巷道掘进完成一个循环时，铺设金属网并按预定位置在顶板上依次形成钻孔；步骤2，安装固定一字型钢带，一字型钢带上有搭接结构；步骤3，将上述矿用锚固钢带的纵向钢带的外伸结构插入一字型钢带的搭接结构并完成搭接；步骤4，使矿用锚固钢带的纵向钢带上的锚杆限位孔与钻孔对正，并在纵向钢带上的锚杆限位孔内装入锚固剂及锚杆，然后将锚杆固定并施加一定的预紧力；步骤5，进行下一个循环的巷道掘进；步骤6，将下一根矿用锚固钢带的纵向钢带的外伸结构插入上一根矿用锚固钢带的搭接结构并完成搭接；步骤7，完成上一根矿用锚固钢带的永久支护；步骤8，依次重复步骤4至步骤7，直接完成作业。
进一步地，步骤7包括：完成上一根矿用锚固钢带的横向钢带上的其余锚杆限位孔内的锚杆的安装及纵向钢带的锚索限位孔内的锚索的安装。
进一步地，锚固剂为树脂锚固剂。
进一步地，步骤4中，矿用锚固钢带与迎头之间的控顶距为0.2m。
由于采用了上述技术方案，本发明可以起到类似于前探梁的临时支护作用，通过替代传统的前探梁临时支护，降低工人劳动强度，提高支护速度。由于增加了支护结构，增加了支护面积，增强了传统钢带的力学性能，可以有效的减小顶板变形下沉量。此外，纵向钢带也可以有效的增强对金属网的托举作用。本发明在我国煤矿巷道及相似条件巷道的支护中有广泛的应用前景。
附图说明
图1示意性示出了本发明的平面结构示意图。
图2示意性示出了本发明的剖面结构示意图。
图3示意性示出了本发明中的多个钢带搭接时的示意图。
图中附图标记：1、横向钢带；2、纵向钢带；3、横向凹槽；4、外伸结构；5、搭接结构；6、锚索限位孔；7、锚杆限位孔；8、纵向凹槽；9、一字型钢带；10、矿用锚固钢带。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
请参考图1和2，本发明提供了一种矿用锚固钢带，包括横向钢带1和两个纵向钢带2，其中，两个纵向钢带2的一端均与横向钢带1连接，且横向钢带1与两个纵向钢带2一体成型；横向钢带1上形成有横向凹槽3，纵向钢带2上形成有纵向凹槽8；纵向钢带2的自由端形成有突出的外伸结构4，横向钢带1上形成有用于与另一个矿用锚固钢带的外伸结构相配合的搭接结构5；纵向凹槽8内设置有锚索限位孔6，外伸结构4上设置有锚杆限位孔7。
通过搭接结构和外伸结构4，可以使两个本发明中的矿用锚固钢带插接起来，此时，一个矿用锚固钢带的纵向钢带的外伸接接结构可以穿过另一个矿用锚固钢带的横向钢带的搭接结构从而形成搭接，并且搭接后的外伸结构与相应的横向钢带的横向凹槽的底部保持平齐。
在巷道掘进时，一般采用吊挂前探梁作为临时支护，前探梁使用锚杆配合吊环固定在顶板上。本发明对现有技术中的钢带结构进行了改进，上述技术方案将横向钢带1和两个纵向钢带2连接成了整体，可将锚杆连接成排后沿纵向连接成了锚杆群，并且锚索也可安装在上述限位孔内。本发明可以起到类似于前探梁的临时支护作用，通过替代传统的前探梁临时支护，降低工人劳动强度，提高支护速度。由于增加了支护结构，增加了支护面积，增强了传统钢带的力学性能，可以有效的减小顶板变形下沉量。此外，纵向钢带也可以有效的增强对金属网的托举作用。本发明在我国煤矿巷道及相似条件巷道的支护中有广泛的应用前景。
这样就得到了在横向和纵向上将锚杆锚索连接成一体的锚杆锚索群，并且该Π形平面结构钢带可以起到类似前探梁的支护作用，可有效控制顶板变形下沉。
优选地，外伸结构4由纵向凹槽8的槽底板向外延伸而成。
优选地，横向凹槽3内也设置有多个锚杆限位孔7。
优选地，横向凹槽3内的一个锚杆限位孔7设置在搭接结构5处。
本发明克服了现有技术中的前钢带结构设计的缺点，提出了一种结构得到改进的钢带，改变了传统钢带的力学结构，增强了钢带的力学性能，可有效加强对巷道顶板的支护。
请参考图3，本发明还提供了一种巷道顶板锚杆支护方法，包括：
步骤1，待巷道掘进完成一个循环时，铺设金属网并按预定位置在顶板上依次形成钻孔；
步骤2，安装固定一字型钢带9，一字型钢带9上有搭接结构，优选地，在搭接结构以外的锚杆限位孔中安装锚固剂及锚杆，用螺母及托盘固定一字型钢带9；
步骤3，将上述矿用锚固钢带10的纵向钢带2的外伸结构4插入一字型钢带9的搭接结构并完成搭接；
步骤4，使矿用锚固钢带10的纵向钢带2上的锚杆限位孔7与钻孔对正，并在纵向钢带2上的锚杆限位孔7内装入锚固剂及锚杆，然后将锚杆固定并施加一定的预紧力；此时，可利用矿用锚固钢带10形成临时支护。
步骤5，进行下一个循环的巷道掘进；
步骤6，将下一根矿用锚固钢带10的纵向钢带2的外伸结构4插入上一根矿用锚固钢带10的搭接结构并完成搭接；
步骤7，完成上一根矿用锚固钢带10的永久支护；
步骤8，依次重复步骤4至步骤7，直接完成作业。
优选地，步骤7包括：完成上一根矿用锚固钢带10的横向钢带1上的其余锚杆限位孔内的锚杆的安装及纵向钢带的锚索限位孔6内的锚索的安装。
优选地，锚固剂为树脂锚固剂。
优选地，步骤4中，矿用锚固钢带10与迎头之间的控顶距为0.2m。
巷道掘进一个循环后，在由本发明中的矿用锚固钢带10所形成的临时支护结构的基础上可以直接施加永久支护，避免了临时支护结构对架设对永久支护的干扰，极大地提高了巷道掘进速度。
整个钢带支护结构加工成了横向和纵向的整体，牢固可靠，承载力高，初撑力及支撑力比吊环式前探梁提高很多，对顶板有主动支护作用，大大提高了临时支护的支护强度及安全系数。
该临时支护结构配合金属网、锚杆锚索使用，操作简便，与顶板接触紧密，对金属网起到了很好的托举作用，护顶面积大，可以很好的与永久支护设备配套使用。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种巷道顶板锚杆支护方法，其特征在于，
其包括矿用锚固钢带(10)，所述矿用锚固钢带(10)包括横向钢带(1)和两个纵向钢带(2)，其中，所述两个纵向钢带(2)的一端均与所述横向钢带(1)连接，且所述横向钢带(1)与所述两个纵向钢带(2)一体成型；
所述横向钢带(1)上形成有横向凹槽(3)，所述纵向钢带(2)上形成有纵向凹槽(8)；
所述纵向钢带(2)的自由端形成有突出的外伸结构(4)，所述横向钢带(1)上形成有用于与另一个所述矿用锚固钢带(10)的外伸结构相配合的搭接结构(5)；
所述纵向凹槽(8)内设置有锚索限位孔(6)，所述外伸结构(4)上设置有锚杆限位孔(7)；
所述外伸结构(4)由所述纵向凹槽(8)的槽底板向外延伸而成；
所述横向凹槽(3)内也设置有多个所述锚杆限位孔(7)；
所述横向凹槽(3)内的一个所述锚杆限位孔(7)设置在所述搭接结构(5)处；
该方法包括以下步骤：
步骤1，待巷道掘进完成一个循环时，铺设金属网并按预定位置在顶板上依次形成钻孔；
步骤2，安装固定一字型钢带(9)，所述一字型钢带(9)上有搭接结构；
步骤3，将如上所述矿用锚固钢带(10)的纵向钢带(2)的外伸结构(4)插入所述一字型钢带(9)的搭接结构并完成搭接；
步骤4，使所述矿用锚固钢带(10)的纵向钢带(2)上的锚杆限位孔(7)与所述钻孔对正，并在所述纵向钢带(2)上的锚杆限位孔(7)内装入锚固剂及锚杆，然后将所述锚杆固定并施加一定的预紧力；
步骤5，进行下一个循环的巷道掘进；
步骤6，将下一根所述矿用锚固钢带(10)的纵向钢带(2)的外伸结构
(4)插入上一根所述矿用锚固钢带(10)的搭接结构并完成搭接；
步骤7，完成上一根所述矿用锚固钢带(10)的永久支护；
步骤8，依次重复步骤4至步骤7，直接完成作业。
2.根据权利要求1所述的巷道顶板锚杆支护方法，其特征在于，所述步骤7包括：完成上一根矿用锚固钢带(10)的横向钢带(1)上的其余所述锚杆限位孔内的锚杆的安装及纵向钢带(2)的所述锚索限位孔(6)内的锚索的安装。
3.根据权利要求1所述的巷道顶板锚杆支护方法，其特征在于，所述锚固剂为树脂锚固剂。
4.根据权利要求1所述的巷道顶板锚杆支护方法，其特征在于，所述步骤4中，所述矿用锚固钢带(10)与迎头之间的控顶距为0.2m。
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