CN105332717B - 一种沿空巷道非对称支护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种沿空巷道非对称支护装置，其包括巷顶支护梁、巷帮支护板、巷帮支护网、弹性防松组件、锚索与锚杆锁紧组件、巷顶锚索、巷顶锚杆、巷帮锚索和巷帮锚杆，本发明通过设置弹性防松组件，能够有效的提高锚杆和锚索的紧固性，能够防止其出现松动等情况，通过设置巷帮支护网和巷帮支护板，能够保证巷帮支护的稳定性，本发明的锚索与锚杆锁紧组件，能够提高其疲劳性质，并随着支护时间的延长，使得锚杆和锚索紧固的性能更加有效，保证了锚杆和锚索锚固的有效性和稳定性，提高了支护的寿命。

Description

一种沿空巷道非对称支护装置
技术领域
本发明涉及煤矿开采技术领域，具体为一种沿空巷道非对称支护装置，属于巷道支护技术领域。
背景技术
我国在煤矿岩巷中使用锚杆支护也已有近50余年的历史。从1956年起在煤矿岩巷中使用锚杆支护，20世纪60年代锚杆支护开始进入采区，但由于煤层巷道围岩松软，受采动影响后围岩变形量很大，对支护技术要求很高，加之锚杆支护理论、设计方法，锚杆材料、施工机具、检测手段等还不够完善，因而发展缓慢。“八五”期间，原煤炭工业部把煤巷锚杆支护技术作为重点项目进行攻关，在“九五”期间，原煤炭工业部将“锚杆支护”列为煤炭工业科技发展的五个项目之一，对锚杆支护的可行性和适用性进行了深入细致的研究，取得了一大批水平较高的科研成果。特别是1996-1997年我国引进了澳大利亚锚杆支护技术，在原邢台矿务局进行了现场演示，并完成了与锚杆支护技术有关的15个项目，使我国的煤巷锚杆支护技术有较大提高。同时，困难条件下锚杆——锚索支护技术得到了应用，并取得令人满意的支护效果和经济效益。2005年，我国国有重点煤矿的锚杆支护所占比重为60％，有些矿区超过了90％，甚至到达100％。但是，目前的采用锚杆和锚索对沿空巷道进行非对称支护时，虽然结构简单，但是可靠性较差，尤其是随着时间的延长，容易出现锚杆和锚索松动的情况，而且，一旦出现一点松动，岩石层在出现振动等情况时，极其容易出现事故，这严重影响着生产的安全性和稳定性，时刻威胁着工人的人身安全。
基于以上技术问题，本发明提供了一种沿空巷道非对称支护装置，其通过设置弹性防松组件，能够有效的提高锚杆和锚索的紧固性，能够防止其出现松动等情况，通过设置巷帮支护网和巷帮支护板，能够保证巷帮支护的稳定性，本发明的锚索与锚杆锁紧组件，能够提高其疲劳性质，并随着支护时间的延长，使得锚杆和锚索紧固的性能更加有效，保证了锚杆和锚索锚固的有效性和稳定性，提高了支护的寿命。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构和使用简单、合理，成本低，性能稳定、使用寿命长的一种沿空巷道非对称支护装置。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种沿空巷道非对称支护装置，其包括巷顶支护梁、巷帮支护板、巷帮支护网、弹性防松组件、锚索与锚杆锁紧组件、巷顶锚索、巷顶锚杆、巷帮锚索和巷帮锚杆，其特征在于，所述的巷顶支护梁倾斜的支撑设置在沿空巷道的顶端，所述巷顶支护梁与上部的岩石层之间设置有所述弹性防松组件，所述巷顶支护梁上还设置有穿过所述弹性防松组件设置的锚索与锚杆锁紧组件，巷顶锚索和巷顶锚杆采用所述锚索与锚杆锁紧组件固定设置在所述巷顶支护梁上，沿空巷道的巷帮上包围设置有巷帮支护网，所述巷帮支护网的外部设置有巷帮支护板，所述巷帮支护板上设置有巷帮锚索和巷帮锚杆，所述巷帮锚索和巷帮锚杆穿过所述巷帮支护网伸入岩石层内，且每根巷顶锚索、巷顶锚杆、巷帮锚索和巷帮锚杆以不同倾斜角度的方式伸入岩石层内。
进一步，作为优选，所述锚索与锚杆锁紧组件包括固定块、锚杆锁头、锚杆弹性防松块、锚杆孔、锚索锁头、锚索焊接板、锚索膨胀块、定位防松凸起和锚索与锚杆拉紧块，其中，固定块的一端上设置有一个倾斜的锥形凹槽和两个相同大小的三角形凹槽，所述锚杆锁头的端面横截面大小大于倾斜的锥形凹槽的横截面大小，所述固定块的中下部设置有塞入的安装锚杆弹性防松块的内锥形孔槽，所述锚杆孔、内锥形孔槽和倾斜的锥形凹槽之间依次相互连通，且所述巷顶锚杆依次伸入的设置在相互连通的倾斜的锥形凹槽、内锥形孔槽和锚杆孔中；所述锚索锁头与所述固定块之间接触的面上设置有两个与所述三角形凹槽配合的定位防松凸起，所述锚索锁头上远离所述固定块的一端设置有锚索焊接板，所述锚索的端部焊接设置在所述锚索焊接板上，所达锚索焊接板与所述固定块之间接触的面上设置有供锚索膨胀块安装定位的锥形块槽，所述巷顶锚索依次倾斜的穿过所述锚索锁头和固定块后伸出所述固定块，所述固定块的另一端上设置有所述锚索与锚杆拉紧块，且所述巷顶锚索和巷顶锚杆均穿过的设置在所述锚索与锚杆拉紧块上。
进一步，作为优选，所述巷帮支护板的一侧设置有T型凹槽，巷帮锚索与巷帮锚杆安装板设置在所述T型凹槽内，巷帮锚索和巷帮锚杆焊接的固定在所述巷帮锚索与巷帮锚杆安装板上，所述巷帮支护板与所述巷帮支护网之间设置有膨胀防松板。
进一步，作为优选，所述弹性防松组件包括弹性钢板和多个圆柱形骨架，其中，所述弹性钢板包括直线部分和弧形卷绕部分，所述直线部分与所述弧形卷绕部分相互折叠后叠加在一起设置，且每个所述圆柱形骨架等间距的设置在所述直线部分与所述弧形卷绕部分之间。
进一步，作为优选，所述直线部分和弧形卷绕部分一体成型设置。
进一步，作为优选，处于巷顶支护梁低端的锚索与锚杆锁紧组件的安装密度比处于高端的锚索与锚杆锁紧组件的安装密度大。
进一步，作为优选，所述弧形卷绕部分上设置有圆形凹槽，所述圆柱形骨架设置在所述圆形凹槽内。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种沿空巷道非对称支护装置，其通过设置弹性防松组件，能够有效的提高锚杆和锚索的紧固性，能够防止其出现松动等情况，通过设置巷帮支护网和巷帮支护板，能够保证巷帮支护的稳定性，本发明的锚索与锚杆锁紧组件，能够提高其疲劳性质，并随着支护时间的延长，使得锚杆和锚索紧固的性能更加有效，保证了锚杆和锚索锚固的有效性和稳定性，提高了支护的寿命。
附图说明
图1是本发明的一种沿空巷道非对称支护装置的整体结构示意图；
图2是本发明的一种沿空巷道非对称支护装置的锚索与锚杆锁紧组件的结构示意图；
图3是本发明的一种沿空巷道非对称支护装置的巷帮支护网的安装结构示意图；
图4是本发明的一种沿空巷道非对称支护装置的水平支撑架的弹性防松组件的结构示意图；
其中，1、巷顶支护梁，2、巷帮支护板，3、巷帮支护网，4、弹性防松组件，5、锚索与锚杆锁紧组件，6、巷顶锚索，7、巷顶锚杆，8、巷帮锚索，9、巷帮锚杆，10、固定块，11、锚杆锁头，12、锚杆弹性防松块，13、锚杆孔，14、锚索锁头，15、锚索焊接板，16、锚索膨胀块，17、定位防松凸起，18、锚索与锚杆拉紧块，19、巷帮锚索与锚杆安装板，20、膨胀防松板，21、弹性钢板，22、圆柱形骨架，23、直线部分，24、弧形卷绕部分。
具体实施方式
以下结合附图来对本发明进行详细的描绘。然而应当理解，附图的提供仅为了更好地理解本发明，它们不应该理解成对本发明的限制。
如图1-4所示，本发明提供一种沿空巷道非对称支护装置，其包括巷顶支护梁1、巷帮支护板2、巷帮支护网3、弹性防松组件4、锚索与锚杆锁紧组件5、巷顶锚索6、巷顶锚杆7、巷帮锚索8和巷帮锚杆9，其特征在于，所述的巷顶支护梁1倾斜的支撑设置在沿空巷道的顶端，所述巷顶支护梁1与上部的岩石层之间设置有所述弹性防松组件4，所述巷顶支护梁1上还设置有穿过所述弹性防松组件4设置的锚索与锚杆锁紧组件5，巷顶锚索6和巷顶锚杆7采用所述锚索与锚杆锁紧组件4固定设置在所述巷顶支护梁1上，沿空巷道的巷帮上包围设置有巷帮支护网3，所述巷帮支护网3的外部设置有巷帮支护板2，所述巷帮支护板2上设置有巷帮锚索8和巷帮锚杆9，所述巷帮锚索8和巷帮锚杆9穿过所述巷帮支护网3伸入岩石层内，且每根巷顶锚索6、巷顶锚杆7、巷帮锚索8和巷帮锚杆9以不同倾斜角度的方式伸入岩石层内。
在本实施例中，如图2所示，所述锚索与锚杆锁紧组件5包括固定块10、锚杆锁头11、锚杆弹性防松块12、锚杆孔13、锚索锁头14、锚索焊接板15、锚索膨胀块16、定位防松凸起17和锚索与锚杆拉紧块18，其中，固定块10的一端上设置有一个倾斜的锥形凹槽和两个相同大小的三角形凹槽，所述锚杆锁头11的端面横截面大小大于倾斜的锥形凹槽的横截面大小，所述固定块10的中下部设置有塞入的安装锚杆弹性防松块12的内锥形孔槽，所述锚杆孔、内锥形孔槽和倾斜的锥形凹槽之间依次相互连通，且所述巷顶锚杆7依次伸入的设置在相互连通的倾斜的锥形凹槽、内锥形孔槽和锚杆孔中；所述锚索锁头14与所述固定块10之间接触的面上设置有两个与所述三角形凹槽配合的定位防松凸起17，所述锚索锁头14上远离所述固定块的一端设置有锚索焊接板15，所述锚索的端部焊接设置在所述锚索焊接板15上，所述锚索焊接板15与所述固定块10之间接触的面上设置有供锚索膨胀块16安装定位的锥形块槽，所述巷顶锚索6依次倾斜的穿过所述锚索锁头14和固定块10后伸出所述固定块，所述固定块10的另一端上设置有所述锚索与锚杆拉紧块18，且所述巷顶锚索和巷顶锚杆均穿过的设置在所述锚索与锚杆拉紧块18上。
同时，如图3所示，所述巷帮支护板2的一侧设置有T型凹槽，巷帮锚索与巷帮锚杆安装板设置在所述T型凹槽内，巷帮锚索和巷帮锚杆焊接的固定在所述巷帮锚索与巷帮锚杆安装板19上，所述巷帮支护板2与所述巷帮支护网3之间设置有膨胀防松板20。
如图4所示，所述弹性防松组件包括弹性钢板21和多个圆柱形骨架22，其中，所述弹性钢板21包括直线部分23和弧形卷绕部分24，所述直线部分23与所述弧形卷绕部分24相互折叠后叠加在一起设置，且每个所述圆柱形骨架22等间距的设置在所述直线部分23与所述弧形卷绕部分24之间。所述直线部分23和弧形卷绕部分24一体成型设置。
为了保证支护的稳定性，处于巷顶支护梁1低端的锚索与锚杆锁紧组件的安装密度比处于高端的锚索与锚杆锁紧组件的安装密度大。所述弧形卷绕部分24上设置有圆形凹槽，所述圆柱形骨架22设置在所述圆形凹槽内。
本发明通过设置弹性防松组件，能够有效的提高锚杆和锚索的紧固性，能够防止其出现松动等情况，通过设置巷帮支护网和巷帮支护板，能够保证巷帮支护的稳定性，本发明的锚索与锚杆锁紧组件，能够提高其疲劳性质，并随着支护时间的延长，使得锚杆和锚索紧固的性能更加有效，保证了锚杆和锚索锚固的有效性和稳定性，提高了支护的寿命。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种沿空巷道非对称支护装置，其包括巷顶支护梁、巷帮支护板、巷帮支护网、弹性防松组件、锚索与锚杆锁紧组件、巷顶锚索、巷顶锚杆、巷帮锚索和巷帮锚杆，其特征在于，所述的巷顶支护梁倾斜的支撑设置在沿空巷道的顶端，所述巷顶支护梁与上部的岩石层之间设置有所述弹性防松组件，所述巷顶支护梁上还设置有穿过所述弹性防松组件设置的锚索与锚杆锁紧组件，巷顶锚索和巷顶锚杆采用所述锚索与锚杆锁紧组件固定设置在所述巷顶支护梁上，沿空巷道的巷帮上包围设置有巷帮支护网，所述巷帮支护网的外部设置有巷帮支护板，所述巷帮支护板上设置有巷帮锚索和巷帮锚杆，所述巷帮锚索和巷帮锚杆穿过所述巷帮支护网伸入岩石层内，且每根巷顶锚索、巷顶锚杆、巷帮锚索和巷帮锚杆以不同倾斜角度的方式伸入岩石层内，所述锚索与锚杆锁紧组件包括固定块、锚杆锁头、锚杆弹性防松块、锚杆孔、锚索锁头、锚索焊接板、锚索膨胀块、定位防松凸起和锚索与锚杆拉紧块，其中，固定块的一端上设置有一个倾斜的锥形凹槽和两个相同大小的三角形凹槽，所述锚杆锁头的端面横截面大小大于倾斜的锥形凹槽的横截面大小，所述固定块的中下部设置有塞入的安装锚杆弹性防松块的内锥形孔槽，所述锚杆孔、内锥形孔槽和倾斜的锥形凹槽之间依次相互连通，且所述巷顶锚杆依次伸入的设置在相互连通的倾斜的锥形凹槽、内锥形孔槽和锚杆孔中；所述锚索锁头与所述固定块之间接触的面上设置有两个与所述三角形凹槽配合的定位防松凸起，所述锚索锁头上远离所述固定块的一端设置有锚索焊接板，所述巷顶锚索的端部焊接设置在所述锚索焊接板上，所述锚索焊接板与所述锚杆锁头之间接触的面上设置有供锚索膨胀块安装定位的锥形块槽，所述巷顶锚索依次倾斜的穿过所述锚索锁头和固定块后伸出所述固定块，所述固定块的另一端上设置有所述锚索与锚杆拉紧块，且所述巷顶锚索和巷顶锚杆均穿过的设置在所述锚索与锚杆拉紧块上。
2.根据权利要求1所述的一种沿空巷道非对称支护装置，其特征在于，所述巷帮支护板的一侧设置有T型凹槽，巷帮锚索与巷帮锚杆安装板设置在所述T型凹槽内，巷帮锚索和巷帮锚杆焊接的固定在所述巷帮锚索与巷帮锚杆安装板上，所述巷帮支护板与所述巷帮支护网之间设置有膨胀防松板。
3.根据权利要求1所述的一种沿空巷道非对称支护装置，其特征在于，所述弹性防松组件包括弹性钢板和多个圆柱形骨架，其中，所述弹性钢板包括直线部分和弧形卷绕部分，所述直线部分与所述弧形卷绕部分相互折叠后叠加在一起设置，且每个所述圆柱形骨架等间距的设置在所述直线部分与所述弧形卷绕部分之间。
4.根据权利要求3所述的一种沿空巷道非对称支护装置，其特征在于，所述直线部分和弧形卷绕部分一体成型设置。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种沿空巷道非对称支护装置，其特征在于，处于巷顶支护梁低端的锚索与锚杆锁紧组件的安装密度比处于高端的锚索与锚杆锁紧组件的安装密度大。
6.根据权利要求3所述的一种沿空巷道非对称支护装置，其特征在于，所述弧形卷绕部分上设置有圆形凹槽，所述圆柱形骨架设置在所述圆形凹槽内。
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