CN111206945A - 一种煤矿安全支护方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种煤矿安全支护方法，所述方法使用的装置为拱架，所述拱架包括在拱架外表面设置的多个凹槽、在所述凹槽内设置的定位固定装置、在拱架截面上设置的多个通孔和在所述通孔内设置的定位固定杆，通过一定的施工方法将拱架固定在巷道内壁上，使用定位固定装置对拱架进行固定，从根源了杜绝了拱架在周向上产生的偏移，确保了工人的安全。

Description

一种煤矿安全支护方法

技术领域

本发明属于煤矿安全领域，主要涉及一种煤矿安全支护方法。

背景技术

煤矿生产大部分是地下作业，地质及开采条件复杂多变，不安全因素多，经常受到瓦斯、煤尘、水火及顶板等实害的威胁，而且上述哪种危险出现都会直接影响到工人的生命安全，特别是在上述危害中，顶板坍塌是最危险的，如果一旦发生工人将无处可逃，后果很严重，因此，现在急需一种可以牢固支撑井壁的体系，确保工人的安全。

特别的，现有技术中都是通过锚杆和锚索的方式将拱架进行固定，但是锚杆和锚索的固定强度有限，在围岩的挤压下拱架容易发生在巷道周向表面上的偏移，在拱架发生位移以后，其支护强度受到了严重的影响，围岩会坍塌，严重的影响了煤矿安全，因此，现在急需一种改进的可以牢固的固定拱架不会发生周向位移或滑移的特殊拱架，确保煤矿井下的安全。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种煤矿安全支护方法，主要涉及一种煤矿井下拱架的支护方法，通过设置定位固定装置将拱架牢固的固定在巷道岩壁上，杜绝了拱架发生周向位移或滑移的情况，确保了拱架牢固的固定在巷道内壁上，解决了煤矿井下坍塌的危险。

本发明的具体技术方案是：

本发明提供了一种煤矿安全支护方法，所述方法使用的装置为拱架，所述拱架包括在拱架外表面设置的多个凹槽、在所述凹槽内设置的定位固定装置、在拱架截面上设置的多个通孔和在所述通孔内设置的定位固定杆，具体的施工方法为：

步骤一、巷道挖掘完后，对巷道的表面进行清理，使巷道的断面更加平整和整洁，为后续的施工做好准备；

步骤二、将所述定位固定装置固定在所述拱架的所述凹槽中；

步骤三、在所述巷道的所述表面上通过钻机钻出若干个钻孔，所述钻孔的位置与所述拱架上的所述定位固定装置的位置相对应；

步骤四、将所述定位固定装置插入到所述钻孔内，并待所述拱架初步固定后向所述钻孔和所述定位固定装置之间的缝隙内冲入速凝混凝土，使所述拱架固定在所述巷道内壁上；

步骤五、向所述拱架上打设锚杆和锚索，使所述拱架牢固的固定在所述巷道内壁上；

步骤六、重复步骤一至五，连续施工三个所述拱架；

步骤七、将所述固定杆穿过三个拱架上预留的通孔，并将三个拱架固定牢固；

步骤八、在三个拱架的内表面上铺设钢筋网，并通过锚杆或锚索或挂钩将钢筋网固定在相邻拱架之间的巷道内壁上；

步骤九、向所述钢筋网上喷射混凝土，直至所述混凝土盖过所述拱架，形成衬砌层；

步骤十、重复以上步骤直至整个巷道支护完成。

优选的，所述定位固定装置长度为1-1.5m；所述定位固定装置通过焊接的方式将其固定在所述凹槽中。

优选的，所述钻孔的深度为1.2-1.7m，所述钻孔的截面面积略大于所述定位装置的截面面积，以方便所述定位固定装置可以顺利的插入所述钻孔中。

优选的，所述拱架上预留打设所述锚杆和所述锚索的孔。

优选的，所述凹槽的深度为20cm。

借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：

本发明由于考虑到现有技术中锚杆和锚索的加固强度不够，因此，在拱架的外表面上固定设置有定位固定装置，主要通过拱架上的定位固定装置对拱架进行固定，采用锚杆和锚索进行辅助固定，由于本申请设置的定位固定装置的直径远远大于锚杆和锚索的直径，而且强度也远远的强于锚索和锚杆的强度，因此，可以可以牢牢的将拱架固定在巷道内表面上；进一步的，由于定位固定装置是通过焊接等方式固定在拱架上，又通过充填速凝混凝土将定位固定装置牢牢的固定在巷道内壁的孔中，进而通过定位固定装置使拱架和巷道岩壁成为一体结构，进一步的增强了拱架的支护强度，避免了因为拱架周向的偏移造成的坍塌的情况，确保了工人的安全。

参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。

针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。

应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的指导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：

图1为本申请实施方式的整体结构示意图；

1、拱架；101、凹槽；102、定位固定装置；103、通孔；104、锚杆；105、锚索。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1所示，本发明提供了一种煤矿安全支护方法，所述方法使用的装置为拱架1，所述拱架1包括在拱架1外表面设置的多个凹槽101、在所述凹槽101内设置的定位固定装置102、在所述拱架1截面上设置的多个通孔103和在所述通孔103内设置的定位固定杆(图中未示出)，每个拱架1上通孔103的位置均相同，以方便后续定位固定杆的穿入，使相邻拱架1形成一个整体，具体的施工方法为：

步骤一、巷道挖掘完后，对巷道的表面进行清理，使巷道的断面更加平整和整洁，为后续的施工做好准备；

步骤二、将所述定位固定装置102固定在所述拱架1的所述凹槽101中，使所述定位固定装置102与所述拱架1成为一体结构；

步骤三、在所述巷道的所述表面上通过钻机钻出若干个钻孔(图中未示出)，所述钻孔的位置与所述拱架1上的所述定位固定装置102的位置相对应；

步骤四、将所述定位固定装置102插入到所述钻孔内，并待所述拱架1初步固定后向所述钻孔和所述定位固定装置102之间的缝隙内冲入速凝混凝土，使所述拱架1固定在所述巷道内壁上；

步骤五、向所述拱架1上打设锚杆104和锚索105，锚杆104和锚索105间隔设置，使所述拱架1牢固的固定在所述巷道内壁上；

步骤六、重复步骤一至五，连续施工三个所述拱架1；

步骤七、将所述定位固定杆穿过三个拱架1上预留的通孔103，并将三个拱架1固定牢固；

步骤八、在三个拱架1的内表面上铺设钢筋网，并通过锚杆或锚索或挂钩将钢筋网固定在相邻拱架1之间的巷道内壁上；

步骤九、向所述钢筋网上喷射混凝土，直至所述混凝土盖过所述拱架1，形成衬砌层；

步骤十、重复以上步骤直至整个巷道支护完成。

通过上述的施工方法，可以使拱架1牢固的固定在巷道内壁上，由于主要起固定作用的是定位固定装置102，而且其直径和加固的强度远远强于锚杆和锚索，因此，完全杜绝了因为锚杆和锚索强度不够，在拱架受到围岩压力的情况下造成的拱架1周向上的位移或滑移，杜绝了拱架1支护巷道的危险。

在优选的实施方式中，所述定位固定装置102长度为1-1.5m，定位固定装置1的截面为实心圆形，其直径为10-20cm，优选的为正方形；所述定位固定装置102通过焊接的方式将其固定在所述凹槽101中，优选的，将定位固定装置102与所述拱架1一体浇铸成型。

在优选的实施方式中，所述钻孔的深度为1.2-1.7m，所述钻孔的截面形状与定位固定装置的截面形状相同，并且面积略大于所述定位装置102的截面面积，以方便所述定位固定装置102可以顺利的插入所述钻孔中。

在优选的实施方式中，所述拱架1上预留打设所述锚杆104和所述锚索105的孔。

在优选的实施方式中，所述凹槽101的深度为20cm，本发明中使用的拱架1的截面的宽度要宽于现有技术中普通的拱架的宽度，所述的宽度指的是锚杆或锚索与拱架重叠的长度，因为，本发明中的拱架要留有足够深度的凹槽来放置定位固定装置102，确保拱架牢固的固定。优选的，拱架1的宽度为30-40cm。

需要说明的是，本实施例提供的拱架、内层、外层、连接支柱、缓冲材料等可以选用任意合适的现有构造。为清楚简要地说明本实施例所提供的技术方案，在此将不再对上述部分进行赘述，说明书附图也进行了相应简化。但是应该理解，本实施例在范围上并不因此而受到限制。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。

除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。

多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (5)

1.一种煤矿安全支护方法，所述方法使用的装置为拱架，所述拱架包括在拱架外表面设置的多个凹槽、在所述凹槽内设置的定位固定装置、在拱架截面上设置的多个通孔和在所述通孔内设置的定位固定杆，其特征在于：具体的施工方法为：

步骤一、巷道挖掘完后，对巷道的表面进行清理，使巷道的断面更加平整和整洁，为后续的施工做好准备；

步骤二、将所述定位固定装置固定在所述拱架的所述凹槽中；

步骤三、在所述巷道的所述表面上通过钻机钻出若干个钻孔，所述钻孔的位置与所述拱架上的所述定位固定装置的位置相对应；

步骤四、将所述定位固定装置插入到所述钻孔内，并待所述拱架初步固定后向所述钻孔和所述定位固定装置之间的缝隙内冲入速凝混凝土，使所述拱架固定在所述巷道内壁上；

步骤五、向所述拱架上打设锚杆和锚索，使所述拱架牢固的固定在所述巷道内壁上；

步骤六、重复步骤一至五，连续施工三个所述拱架；

步骤七、将所述固定杆穿过三个拱架上预留的通孔，并将三个拱架固定牢固；

步骤八、在三个拱架的内表面上铺设钢筋网，并通过锚杆或锚索或挂钩将钢筋网固定在相邻拱架之间的巷道内壁上；

步骤九、向所述钢筋网上喷射混凝土，直至所述混凝土盖过所述拱架，形成衬砌层；

步骤十、重复以上步骤直至整个巷道支护完成。

2.根据权利要求1所述的煤矿安全支护方法，其特征在于：所述定位固定装置长度为1-1.5m；所述定位固定装置通过焊接的方式将其固定在所述凹槽中。

3.根据权利要求1所述的煤矿安全支护方法，其特征在于：所述钻孔的深度为1.2-1.7m，所述钻孔的截面面积略大于所述定位装置的截面面积，以方便所述定位固定装置可以顺利的插入所述钻孔中。

4.根据权利要求1所述的煤矿安全支护方法，其特征在于：所述拱架上预留打设所述锚杆和所述锚索的孔。

5.根据权利要求1所述的煤矿安全支护方法，其特征在于：所述凹槽的深度为20cm。

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