CN110107325A - 一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及巷道支护技术领域，公开了一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，本发明嵌入钢座嵌入设置在巷道顶部的嵌入槽壁内，嵌入钢座内部填充有高压注浆，使得嵌入钢座具有一定的预紧力，嵌入钢座的设置，可有效的提高非对称支护的稳定性，防止受力过大或应力集中时出现变形与移位的问题，保证支护的稳定性和安全性，本发明的嵌入钢座的底部向上伸入其内部设置有连接机构，所述连接机构穿过所述支护顶板的孔，且所述连接机构的底部连接至所述型钢斜撑，并利用锚杆与锚索将其一体的连接设置，保证整个非对称支护结构的稳定性和安全性；本发明的嵌入钢座采用顶部横截面的拱形，可以有效的提高嵌入钢座的支护性能和支护稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及巷道支护技术领域，具体是一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构。
背景技术
沿空巷道是指在采煤工作面后方沿采空区边缘维护原回采巷道，采用一定的技术手段将上一个区段的巷道重新支护留给下一个区段使用，是无煤柱开采技术中的一种方式，沿空留巷可以最大限度回收资源，避免煤体损失，而为了保证巷道内的稳定，需要对巷道内进行支护。
而对于非对称支护来说，目前的顶部支护一般采用顶板进行直接支护的方式，这种支护方式，由于其采用非对称支护结构，其在支护过程中，由于受力的不对称性，斜支护的支撑方式很容易使得顶部支护板出现变形甚至出现移位，一旦出现移位，很容易出现支护失效，进而导致危险事故的发生。
因此，本发明提供了一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，包括长型钢立柱、短型钢立柱、型钢斜撑和支护顶板机构，其中，所述型钢斜撑倾斜的支撑设置在所述长型钢立柱和短型钢立柱之间的顶部，所述型钢斜撑的顶部固定连接设置有支护顶板机构，其特征在于，所述支护顶板机构包括支护顶板、嵌入钢座和连接机构，其中，所述支护顶板设置在所述嵌入钢座与所述型钢斜撑之间，且所述嵌入钢座嵌入设置在巷道顶部的嵌入槽壁内，所述嵌入钢座内部填充有高压注浆，以便使得所述嵌入钢座具有一定的预紧力，所述嵌入钢座的底部向上伸入其内部设置有所述连接机构，所述连接机构穿过所述支护顶板的孔，且所述连接机构的底部连接至所述型钢斜撑。
进一步，作为优选，所述型钢斜撑、连接机构和嵌入钢座上均设置有锚孔，锚杆或锚索穿过所述锚孔伸入锚固在巷道顶部的钻孔内。
进一步，作为优选，所述嵌入钢座的横截面的上部为拱形结构，且相邻的嵌入钢座之间采用交叉布置的连接钢筋连接在一起，以便使得各个嵌入钢座沿着长度方向延伸连接，所述嵌入钢座的底部为弧形钢板。
进一步，作为优选，所述连接机构包括工字型连接钢和垫块，其中，所述工字型连接钢的上端嵌入设置在所述嵌入钢座内，所述工字型连接钢的下端穿过所述支护顶板，且所述工字型连接钢的中间连接段穿过所述支护顶板设置，所述工字型连接钢的底部连接至所述型钢斜撑，所述工字型连接钢伸入所述嵌入钢座的部分的下端面与所述嵌入钢座的内壁之间还支撑设置有所述垫块。
进一步，作为优选，所述型钢斜撑包括工字型支撑钢和连接钢板，其中，所述工字型支撑钢与所述工字型连接钢垂直的连接布置在一起，且所述工字型支撑钢的底部嵌入焊接设置有所述连接钢板，所述连接钢板支撑设置在所述长型钢立柱、短型钢立柱的顶部。
进一步，作为优选，长型钢立柱的一侧靠近型钢斜撑的底端固定连接有型钢横撑，所述长型钢立柱的底端固定连接有第一底板，所述型钢斜撑的底端固定连接有不少于两个型钢竖撑，所述型钢斜撑和型钢横撑的一端共同连接有短型钢立柱，所述型钢横撑的前侧的底端固定连接有除尘装置，所述短型钢立柱的底端固定连接有第二底板。
进一步，作为优选，还包括除尘装置，所述除尘装置包括钢管，所述钢管的外侧的前后端固定连接有若干个雾化喷头，且钢管的外侧靠近雾化喷头的两端各设置有一个卡扣，所述钢管的外侧的顶端靠近短型钢立柱的一侧固定连接有进气口，且钢管的一端的前侧靠近进气口的一侧固定连接有进水口，所述进气口的内侧安装有第一止回阀，所述进水口的内侧安装有第二止回阀，所述卡扣的后侧的上端固定连接有“L”型连接块。
进一步，作为优选，所述型钢竖撑的底端与型钢横撑通过焊接的方式固定连接，所述型钢斜撑和型钢横撑均通过高强度螺栓分别与长型钢立柱和短型钢立柱固定连接。
进一步，作为优选，所述第二底板和第一底板的顶端的四角均开设有定位孔，且第二底板和第一底板均通过定位孔与地下的地脚螺栓固定连接。
进一步，作为优选，所述“L”型连接块与型钢横撑的下端通过螺栓固定连接，所述进水口与巷道外部的水管连接，所述进气口与巷道外部的风机固定连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明嵌入钢座嵌入设置在巷道顶部的嵌入槽壁内，嵌入钢座内部填充有高压注浆，使得嵌入钢座具有一定的预紧力，这样，嵌入钢座的设置，可以有效的提高非对称支护的稳定性，防止受力过大或应力集中时出现变形与移位的问题，保证支护的稳定性和安全性，同时，本发明的嵌入钢座的底部向上伸入其内部设置有连接机构，所述连接机构穿过所述支护顶板的孔，且所述连接机构的底部连接至所述型钢斜撑，并利用锚杆与锚索将其一体的连接设置，保证整个非对称支护结构的稳定性和安全性；
(2)本发明的嵌入钢座采用顶部横截面的拱形，可以有效的提高嵌入钢座的支护性能和支护稳定性；
(3)本发明通过巷道外部的水管从进水口通入中水，中水从雾化喷头以雾状的形式喷出，对沿空巷道内的粉煤灰尘进行降尘，从而改善沿空巷道内的环境，避免了作业人员吸入大量的灰尘，造成了作业人员的肺部受损，通过巷道外部的风机从进气口通入新鲜的空气，空气从雾化喷头喷出，对沿空巷道内的空气进行改善，从而促进沿空巷道内的空气流通，保护了作业人员的健康。
附图说明
图1为一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构的结构示意图；
图2为一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构中除尘装置的结构示意图。
图3为一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构的支护顶板机构结构示意图；
图4为一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构的嵌入钢座的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1～4，本发明实施例中，一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，包括长型钢立柱1、短型钢立柱7、型钢斜撑2和支护顶板机构，其中，所述型钢斜撑2倾斜的支撑设置在所述长型钢立柱1和短型钢立柱7之间的顶部，所述型钢斜撑2的顶部固定连接设置有支护顶板机构，其特征在于，所述支护顶板机构包括支护顶板11、嵌入钢座10和连接机构，其中，所述支护顶板11设置在所述嵌入钢座10与所述型钢斜撑2之间，且所述嵌入钢座嵌入设置在巷道顶部的嵌入槽壁内，所述嵌入钢座内部填充有高压注浆12，以便使得所述嵌入钢座具有一定的预紧力，所述嵌入钢座的底部向上伸入其内部设置有所述连接机构，所述连接机构穿过所述支护顶板的孔，且所述连接机构的底部连接至所述型钢斜撑2。
在本实施例中，所述型钢斜撑2、连接机构和嵌入钢座上均设置有锚孔4，锚杆或锚索穿过所述锚孔伸入锚固在巷道顶部的钻孔内。
作为较佳的实施例，所述嵌入钢座10的横截面的上部为拱形结构，且相邻的嵌入钢座之间采用交叉布置的连接钢筋17连接在一起，以便使得各个嵌入钢座沿着长度方向延伸连接，所述嵌入钢座的底部为弧形钢板。
其中，所述连接机构包括工字型连接钢14和垫块13，其中，所述工字型连接钢的上端嵌入设置在所述嵌入钢座内，所述工字型连接钢的下端穿过所述支护顶板，且所述工字型连接钢的中间连接段穿过所述支护顶板设置，所述工字型连接钢的底部连接至所述型钢斜撑2，所述工字型连接钢伸入所述嵌入钢座的部分的下端面与所述嵌入钢座的内壁之间还支撑设置有所述垫块13。
作为更佳的实施例，所述型钢斜撑2包括工字型支撑钢15和连接钢板16，其中，所述工字型支撑钢15与所述工字型连接钢垂直的连接布置在一起，且所述工字型支撑钢15的底部嵌入焊接设置有所述连接钢板16，所述连接钢板16支撑设置在所述长型钢立柱1、短型钢立柱7的顶部。
在本发明中，长型钢立柱1的一侧靠近型钢斜撑2的底端固定连接有型钢横撑5，所述长型钢立柱1的底端固定连接有第一底板9，所述型钢斜撑2的底端固定连接有不少于两个型钢竖撑3，所述型钢斜撑2和型钢横撑5的一端共同连接有短型钢立柱7，所述型钢横撑5的前侧的底端固定连接有除尘装置6，所述短型钢立柱7的底端固定连接有第二底板8。
此外，本发明还包括除尘装置，所述除尘装置6包括钢管61，所述钢管61的外侧的前后端固定连接有若干个雾化喷头62，且钢管61的外侧靠近雾化喷头62的两端各设置有一个卡扣68，所述钢管61的外侧的顶端靠近短型钢立柱7的一侧固定连接有进气口65，且钢管61的一端的前侧靠近进气口65的一侧固定连接有进水口67，所述进气口65的内侧安装有第一止回阀64，所述进水口67的内侧安装有第二止回阀66，所述卡扣68的后侧的上端固定连接有“L”型连接块63。
所述型钢竖撑3的底端与型钢横撑5通过焊接的方式固定连接，所述型钢斜撑2和型钢横撑5均通过高强度螺栓分别与长型钢立柱1和短型钢立柱7固定连接，从而提高了型钢斜撑2和型钢横撑5分别与长型钢立柱1和短型钢立柱7连接的稳定性。所述“L”型连接块63与型钢横撑5的下端通过螺栓固定连接，所述进水口67与巷道外部的水管连接，所述进气口65与巷道外部的风机固定连接
在图1中：第二底板8和第一底板9的顶端的四角均开设有定位孔，第二底板8和第一底板9均通过定位孔与地下的地脚螺栓固定连接，从而可以把第二底板8和第一底板9固定在巷道内的地面。
在图2中：“L”型连接块63与型钢横撑5的下端通过螺栓固定连接，从而可以使钢管61固定在型钢横撑5上。
在图2中：进水口67与巷道外部的水管连接，从而可以对巷道内进行除尘，进气口65与巷道外部的风机固定连接，从而可以促进巷道内空气的流通。
本发明的工作原理：对沿空巷道进行支护时，首先，通过沿空巷道内地下预留的地脚螺栓把第二底板8和第一底板9固定在地面上，从而使短型钢立柱7和长型钢立柱1固定在沿空巷道的两侧，通过型钢斜撑2固定沿空巷道的顶板，并在沿空巷道顶板的岩层内设置嵌入槽壁，将嵌入钢座嵌入在所述嵌入槽壁内，
然后，把外部的锚杆从锚孔4打入沿空巷道顶板的岩层内，并使得锚杆穿过嵌入座、连接机构，并使得通过型钢竖撑3和型钢横撑5对型钢斜撑2进行支撑，从而保证了沿空巷道顶板不发生变形，之后，在对锚固孔和锚固杆进行锚固注浆时，对嵌入座内填充高压注浆，待其凝固，然后，把进水口67与巷道外部的水管连接，进气口65与巷道外部的风机固定连接，当需要对沿空巷道内的粉煤灰尘进行降尘时，从进水口67通入中水，中水从雾化喷头62以雾状的形式喷出，通过第一止回阀64可以防止中水回流到进气口65内，从而改善沿空巷道内的环境，避免了作业人员吸入大量的灰尘，当需要对沿空巷道内的空气进行改善时，进水口67停止供水，通过巷道外部的风机从进气口65通入新鲜的空气，空气从雾化喷头喷出，促进了沿空巷道内的空气流通，通过第二止回阀66可以防止空气回流到进水口67内，保护了作业人员的健康。
以上所述的，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，包括长型钢立柱(1)、短型钢立柱(7)、型钢斜撑(2)和支护顶板机构，其中，所述型钢斜撑(2)倾斜的支撑设置在所述长型钢立柱(1)和短型钢立柱(7)之间的顶部，所述型钢斜撑(2)的顶部固定连接设置有支护顶板机构，其特征在于，所述支护顶板机构包括支护顶板(11)、嵌入钢座(10)和连接机构，其中，所述支护顶板(11)设置在所述嵌入钢座(10)与所述型钢斜撑(2)之间，且所述嵌入钢座嵌入设置在巷道顶部的嵌入槽壁内，所述嵌入钢座内部填充有高压注浆(12)，以便使得所述嵌入钢座具有一定的预紧力，所述嵌入钢座的底部向上伸入其内部设置有所述连接机构，所述连接机构穿过所述支护顶板的孔，且所述连接机构的底部连接至所述型钢斜撑(2)。
2.根据权利要求1所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，所述型钢斜撑(2)、连接机构和嵌入钢座上均设置有锚孔(4)，锚杆或锚索穿过所述锚孔伸入锚固在巷道顶部的钻孔内。
3.根据权利要求2所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，所述嵌入钢座(10)的横截面的上部为拱形结构，且相邻的嵌入钢座之间采用交叉布置的连接钢筋连接在一起，以便使得各个嵌入钢座沿着长度方向延伸连接，所述嵌入钢座的底部为弧形钢板。
4.根据权利要求3所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，所述连接机构包括工字型连接钢(14)和垫块(13)，其中，所述工字型连接钢的上端嵌入设置在所述嵌入钢座内，所述工字型连接钢的下端穿过所述支护顶板，且所述工字型连接钢的中间连接段穿过所述支护顶板设置，所述工字型连接钢的底部连接至所述型钢斜撑(2)，所述工字型连接钢伸入所述嵌入钢座的部分的下端面与所述嵌入钢座的内壁之间还支撑设置有所述垫块(13)。
5.根据权利要求4所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，所述型钢斜撑(2)包括工字型支撑钢(15)和连接钢板(16)，其中，所述工字型支撑钢(15)与所述工字型连接钢垂直的连接布置在一起，且所述工字型支撑钢(15)的底部嵌入焊接设置有所述连接钢板(16)，所述连接钢板(16)支撑设置在所述长型钢立柱(1)、短型钢立柱(7)的顶部。
6.根据权利要求1所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，长型钢立柱(1)的一侧靠近型钢斜撑(2)的底端固定连接有型钢横撑(5)，所述长型钢立柱(1)的底端固定连接有第一底板(9)，所述型钢斜撑(2)的底端固定连接有不少于两个型钢竖撑(3)，所述型钢斜撑(2)和型钢横撑(5)的一端共同连接有短型钢立柱(7)，所述型钢横撑(5)的前侧的底端固定连接有除尘装置(6)，所述短型钢立柱(7)的底端固定连接有第二底板(8)。
7.根据权利要求1所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，还包括除尘装置，所述除尘装置(6)包括钢管(61)，所述钢管(61)的外侧的前后端固定连接有若干个雾化喷头(62)，且钢管(61)的外侧靠近雾化喷头(62)的两端各设置有一个卡扣(68)，所述钢管(61)的外侧的顶端靠近短型钢立柱(7)的一侧固定连接有进气口(65)，且钢管(61)的一端的前侧靠近进气口(65)的一侧固定连接有进水口(67)，所述进气口(65)的内侧安装有第一止回阀(64)，所述进水口(67)的内侧安装有第二止回阀(66)，所述卡扣(68)的后侧的上端固定连接有“L”型连接块(63)。
8.根据权利要求7所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，所述型钢竖撑(3)的底端与型钢横撑(5)通过焊接的方式固定连接，所述型钢斜撑(2)和型钢横撑(5)均通过高强度螺栓分别与长型钢立柱(1)和短型钢立柱(7)固定连接。
9.根据权利要求6所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，所述第二底板(8)和第一底板(9)的顶端的四角均开设有定位孔，且第二底板(8)和第一底板(9)均通过定位孔与地下的地脚螺栓固定连接。
10.根据权利要求7所述的一种沿空巷道顶板的非对称锚梁支护结构，其特征在于，所述“L”型连接块(63)与型钢横撑(5)的下端通过螺栓固定连接，所述进水口(67)与巷道外部的水管连接，所述进气口(65)与巷道外部的风机固定连接。
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| CN204920999U (zh) * | 2015-09-11 | 2015-12-30 | 华北科技学院 | 一种沿空巷道顶板支护装置 |
| CN105332717A (zh) * | 2015-11-17 | 2016-02-17 | 华北科技学院 | 一种沿空巷道非对称支护装置 |
| CN205172609U (zh) * | 2015-12-10 | 2016-04-20 | 林保东 | 一种巷道非对称支护装置 |
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2019
- 2019-04-29 CN CN201910357830.2A patent/CN110107325B/zh active Active
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