CN112554922A - 一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，包括主体，所述主体的底部设置有底座，所述主体的外表面设置有支撑环，所述底座的内部设置有支撑座，所述支撑座的一侧固定连接有固定杆。本发明通过设置的注浆锚杆、悬挂锚索和支撑座使得支撑环整体在进行安装架设后其整体的抗压效果更强，悬挂锚索在对支撑环进行支撑时，通过注浆锚杆将悬挂锚索进行固定在主体的上下两端外表面，且当注浆锚杆在进行插设后，其底部锚杆筋与混凝土的接触面积更大，使得锚杆筋在注浆后，减少了其与周围岩土板体的破裂，且通过受力座使得悬挂锚索在进行安装支撑后，能够使支撑环受到来自纵向的挤压力，进而使得主体整体的抗性更强。

Description

一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置

技术领域

本发明涉及拱悬挂桥梁支护承载技术领域，具体为一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置。

背景技术

随着国家经济的发展，钢铁工业对铁矿石需求日益增加，除了大量进口铁矿石之外，冶金矿山企业对地下矿进行大规模的开采，采矿是自地壳内和地表开采矿产资源的技术和科学，广义的采矿还包括煤和石油的开采。采矿工业是一种重要的原料工业，金属矿石是冶炼工业的主要原料，非金属矿石是重要的化工原料和建筑材料。

对此，中国申请专利号:CN106988772B，一种地下矿山拱悬挂桥梁支护承载方法，属于地下矿山水平矿块顶板支护方法技术领域，用于对地下矿山大规模首采水平矿块顶板进行支护。其技术方案是：利用公式计算拱悬挂桥梁承载支护体系的内力值、计算注浆锚索的布设位置及其长度值；利用矿房上部的凿岩硐室，在硐室顶板打入注浆中空锚杆，形成各个矿房顶板浅层小拱压缩区来承载大拱下覆岩层自重；在矿房的凿岩硐室顶板打入注浆锚索，形成深部悬挂机构，将大拱下覆岩层自重分配到大跨不可逆三铰拱结构上；在矿体上下盘矿房凿岩硐室水平或微倾斜打入注浆锚杆加固大跨三铰拱拱脚承载能力；对注浆锚杆和注浆锚索进行加固。本发明解决了使用悬挂桥梁支护方法提高矿块顶板岩层的稳定性的问题。其设置有浆锚索、悬挂锚索，使得通过对注浆锚杆和注浆锚索进行加固，以及在矿房的凿岩硐室顶板打入注浆锚索，形成深部悬挂机构，将大拱下覆岩层自重分配到大跨不可逆三铰拱结构上，解决了使用悬挂桥梁支护方法提高矿块顶板岩层的稳定性的问题。

根据对比专利其设置的悬挂锚索在进行凿岩硐室竖向支撑时，其当遇到纵向的作用力时容易使锚杆加固区造成周围矿土的破裂，且使得凿岩硐室通过传统的锚杆无法进行纵向的作用力抵消，进而增加了矿洞坍塌的风险。

现有技术中针对上述问题，因此亟需提出一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置来解决上述的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，以解决上述背景技术中提出的目前凿岩硐室使用传统的锚杆加固，使得其容易造成加固区周围矿土的破裂，且无法对矿洞进行纵向支撑的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，包括主体，所述主体的底部设置有底座，所述主体的外表面设置有支撑环，所述底座的内部设置有支撑座，所述支撑座的一侧固定连接有固定杆，所述底座的底端插设有注浆锚杆，所述支撑环的外表面安装有支撑杆，所述支撑杆的一侧设置有悬挂锚索，所述支撑环的外圈表面开设有锚杆孔，所述悬挂锚索的底端安装有固定座，所述悬挂锚索的底部设置有受力座，所述支撑环的顶部设置有上层锚杆，所述受力座包括第二压簧，所述第二压簧固定连接在悬挂锚索的底端外表面，所述第二压簧的底部外表面固定连接有扣槽，所述第二压簧的外表面套设有伸缩套，所述扣槽的下端外表面插设有丝杆，所述丝杆的外表面安装有丝套，所述丝杆的左侧外表面固定安装有螺纹孔，所述扣槽扣合在伸缩套的内表面，所述丝杆与丝套转动连接，所述丝套设置有两组，所述螺纹孔焊接在丝杆的左侧外表面，所述第二压簧通过螺丝固定连接在悬挂锚索的底端外表面，且受力座设置有两组皆固定安装在悬挂锚索的上下两端外表面。

优选的，所述支撑座包括螺杆，所述螺杆的外表面套设有套环，所述螺杆的左侧外表面固定连接有第一连接环，所述第一连接环的左侧外表面固定安装有第一连接杆，所述第一连接杆的外表面套设有第一压簧。

优选的，所述第一连接环通过螺丝固定连接在螺杆的左侧外表面，所述第一压簧的右侧外表面固定连接在第一连接环的外表面，所述第一压簧的左侧外表面焊接在固定杆的外表面，所述螺杆与套环滑动连接。

优选的，所述注浆锚杆包括第一注浆区，所述第一注浆区的内部设置有底板，所述底板的右侧外表面固定连接有锚杆筋，所述第一注浆区的右侧设置有第二注浆区，所述第二注浆区的内部贯穿连接有锚杆筋，所述锚杆筋的右侧外表面套设有千斤顶。

优选的，所述锚杆筋贯穿连接在第一注浆区和第二注浆区的外表面，所述锚杆筋通过螺丝固定连接在底板的外表面。

优选的，所述悬挂锚索包括安装螺栓，所述安装螺栓的上端外表面固定连接有第二连接杆，所述第二连接杆的上端外表面固定连接有支撑桩。

优选的，所述第二连接杆通过螺丝固定连接在安装螺栓的顶端外表面，所述第二连接杆水平设置有两组，且第二连接杆皆通过螺丝固定安装在支撑桩的两侧外表面。

优选的，所述上层锚杆通过锚杆孔插设在支撑环的外表面，所述悬挂锚索通过注浆锚杆垂直插设在悬挂锚索的两端外表面，且注浆锚杆设置有四组，所述支撑座设置有两组，且支撑座通过固定杆固定连接。

优选的，所述固定座包括安装座，所述安装座的上表面安装有螺栓座，所述螺栓座的两侧设置有张拉孔。

优选的，所述张拉孔设置有两组，且注浆锚杆皆通过张拉孔垂直插设在安装座的外表面，所述螺栓座的外表面通过紧固螺栓固定安装在受力座的底端外表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过设置的注浆锚杆、悬挂锚索和支撑座使得支撑环整体在进行安装架设后其整体的抗压效果更强，悬挂锚索在对支撑环进行支撑时，通过注浆锚杆将悬挂锚索进行固定在主体的上下两端外表面，且当注浆锚杆在进行插设后，通过第一注浆区与第二注浆区的设置使得注浆锚杆的底部其在进行浇筑混凝土时，其底部锚杆筋与混凝土的接触面积更大，使得锚杆筋在注浆后，减少了其与周围岩土板体的破裂，且通过受力座使得悬挂锚索在进行安装支撑后，能够使支撑环受到来自纵向的挤压力，当支撑环受到垂直方向的压力时，通过第二压簧能够进行适当的缓冲减震，使得支撑环在受到形变后通过第一压簧与第一连接杆之间的弹性伸缩能够增加支撑环抵抗来自其横向的作用力，进而使得主体整体的抗性更强。

附图说明

图1为本发明的结构正视剖面示意图；

图2为本发明图1中悬挂锚索的结构正视示意图；

图3为本发明图1中A处的结构放大示意图；

图4为本发明的结构侧视示意图；

图5为本发明图2中固定座的结构俯视示意图；

图6为本发明图2中B处的结构放大示意图；

图7为本发明图1中注浆锚杆的结构正视示意图。

图中：1、主体；2、底座；3、支撑环；4、支撑座；401、螺杆；402、套环；403、第一连接环；404、第一连接杆；405、第一压簧；5、固定杆；6、注浆锚杆；601、第一注浆区；602、底板；603、锚杆筋；604、第二注浆区；605、千斤顶；7、支撑杆；8、悬挂锚索；801、安装螺栓；802、第二连接杆；803、支撑桩；9、锚杆孔；10、固定座；1001、安装座；1002、螺栓座；1003、张拉孔；11、受力座；1101、第二压簧；1102、扣槽；1103、伸缩套；1104、丝杆；1105、丝套；1106、螺纹孔；12、上层锚杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供的一种实施例：

一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，包括主体1，主体1的底部设置有底座2，主体1的外表面设置有支撑环3，底座2的内部设置有支撑座4，支撑座4的一侧固定连接有固定杆5，底座2的底端插设有注浆锚杆6，支撑环3的外表面安装有支撑杆7，支撑杆7的一侧设置有悬挂锚索8，支撑环3的外圈表面开设有锚杆孔9，悬挂锚索8的底端安装有固定座10，悬挂锚索8的底部设置有受力座11，支撑环3的顶部设置有上层锚杆12，受力座11包括第二压簧1101，第二压簧1101固定连接在悬挂锚索8的底端外表面，第二压簧1101的底部外表面固定连接有扣槽1102，第二压簧1101的外表面套设有伸缩套1103，扣槽1102的下端外表面插设有丝杆1104，丝杆1104的外表面安装有丝套1105，丝杆1104的左侧外表面固定安装有螺纹孔1106，扣槽1102扣合在伸缩套1103的内表面，丝杆1104与丝套1105转动连接，丝套1105设置有两组，螺纹孔1106焊接在丝杆1104的左侧外表面，第二压簧1101通过螺丝固定连接在悬挂锚索8的底端外表面，且受力座11设置有两组皆固定安装在悬挂锚索8的上下两端外表面，当悬挂锚索8在进行预埋安装后，通过螺纹孔1106的旋转使得丝杆1104在通过丝套1105的套设后，能够使得伸缩套1103通过扣槽1102的扣合进行纵向拉伸，进而使支撑桩803的上下两端通过第二压簧1101的伸缩拉伸，能够对支撑环3的上下两端进行弹性支护，进而使得当支撑环3受到来自纵向的受压力时，能够通过受力座11进行两端的抵消，达到提高矿洞受压力的效果。

支撑座4包括螺杆401，螺杆401的外表面套设有套环402，螺杆401的左侧外表面固定连接有第一连接环403，第一连接环403的左侧外表面固定安装有第一连接杆404，第一连接杆404的外表面套设有第一压簧405，第一连接环403通过螺丝固定连接在螺杆401的左侧外表面，第一压簧405的右侧外表面固定连接在第一连接环403的外表面，第一压簧405的左侧外表面焊接在固定杆5的外表面，螺杆401与套环402滑动连接，当矿洞受到纵向的压力使支撑环3产生适当的形变时，通过第一压簧405与固定杆5之间的弹性拉伸，使得支撑环3在受到弹性形变时，支撑座4能够抵消其受到来自横向的作用力与反作用力，进而使得支撑环3整体的抗压性更强，防止了矿洞在受压时产生坍塌。

上层锚杆12通过锚杆孔9插设在支撑环3的外表面，悬挂锚索8通过注浆锚杆6垂直插设在悬挂锚索8的两端外表面，且注浆锚杆6设置有四组，支撑座4设置有两组，且支撑座4通过固定杆5固定连接，注浆锚杆6包括第一注浆区601，第一注浆区601的内部设置有底板602，底板602的右侧外表面固定连接有锚杆筋603，第一注浆区601的右侧设置有第二注浆区604，第二注浆区604的内部贯穿连接有锚杆筋603，锚杆筋603的右侧外表面套设有千斤顶605，锚杆筋603贯穿连接在第一注浆区601和第二注浆区604的外表面，锚杆筋603通过螺丝固定连接在底板602的外表面，当需要对支撑环3和悬挂锚索8进行注浆锚杆6加固时，通过锚杆筋603将其进行插入事先旋挖好的钻孔中，随后通过高压输泵管对其内部进行混凝土灌注，通过第一注浆区601的深层浇筑，使得第一注浆区601在其底部与锚杆筋603的接触面积更大进而防止了当锚杆筋603浇筑凝固后，其根部的周围岩土发生破裂，最后通过千斤顶605对锚杆筋603进行适当的张拉和夹持固定。

悬挂锚索8包括安装螺栓801，安装螺栓801的上端外表面固定连接有第二连接杆802，第二连接杆802的上端外表面固定连接有支撑桩803，第二连接杆802通过螺丝固定连接在安装螺栓801的顶端外表面，第二连接杆802水平设置有两组，且第二连接杆802皆通过螺丝固定安装在支撑桩803的两侧外表面，固定座10包括安装座1001，安装座1001的上表面安装有螺栓座1002，螺栓座1002的两侧设置有张拉孔1003，张拉孔1003设置有两组，且注浆锚杆6皆通过张拉孔1003垂直插设在安装座1001的外表面，螺栓座1002的外表面通过紧固螺栓固定安装在受力座11的底端外表面，当悬挂锚索8在进行安装时，通过张拉孔1003使得注浆锚杆6能够进行插设后进行注浆，通过螺栓座1002能够对受力座11的底端进行固定安装，从而使得悬挂锚索8在进行安装后，通过固定座10的设置能够增加悬挂锚索8上下两侧外表面的稳定性，且伸缩套1103分别设置有两组，能够有效的对固定座10进行锚固固定。

工作原理：当悬挂锚索8在进行预埋安装后，通过螺纹孔1106的旋转使得丝杆1104在通过丝套1105的套设后，能够使得伸缩套1103通过扣槽1102的扣合进行纵向拉伸，进而使支撑桩803的上下两端通过第二压簧1101的伸缩拉伸，能够对支撑环3的上下两端进行弹性支护，矿洞受到纵向的压力使支撑环3产生适当的形变时，通过第一压簧405与固定杆5之间的弹性拉伸，使得支撑环3在受到弹性形变时，支撑座4能够抵消其受到来自横向的作用力与反作用力。

当悬挂锚索8在进行安装时，通过张拉孔1003使得注浆锚杆6能够进行插设后进行注浆，通过螺栓座1002能够对受力座11的底端进行固定安装，从而使得悬挂锚索8在进行安装后，通过固定座10的设置能够增加悬挂锚索8上下两侧外表面的稳定性，当需要对支撑环3和悬挂锚索8进行注浆锚杆6加固时，通过锚杆筋603将其进行插入事先旋挖好的钻孔中，随后通过高压输泵管对其内部进行混凝土灌注，最后通过千斤顶605对锚杆筋603进行适当的张拉和夹持固定。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，包括主体（1），其特征在于：所述主体（1）的底部设置有底座（2），所述主体（1）的外表面设置有支撑环（3），所述底座（2）的内部设置有支撑座（4），所述支撑座（4）的一侧固定连接有固定杆（5），所述底座（2）的底端插设有注浆锚杆（6），所述支撑环（3）的外表面安装有支撑杆（7），所述支撑杆（7）的一侧设置有悬挂锚索（8），所述支撑环（3）的外圈表面开设有锚杆孔（9），所述悬挂锚索（8）的底端安装有固定座（10），所述悬挂锚索（8）的底部设置有受力座（11），所述支撑环（3）的顶部设置有上层锚杆（12），所述受力座（11）包括第二压簧（1101），所述第二压簧（1101）固定连接在悬挂锚索（8）的底端外表面，所述第二压簧（1101）的底部外表面固定连接有扣槽（1102），所述第二压簧（1101）的外表面套设有伸缩套（1103），所述扣槽（1102）的下端外表面插设有丝杆（1104），所述丝杆（1104）的外表面安装有丝套（1105），所述丝杆（1104）的左侧外表面固定安装有螺纹孔（1106），所述扣槽（1102）扣合在伸缩套（1103）的内表面，所述丝杆（1104）与丝套（1105）转动连接，所述丝套（1105）设置有两组，所述螺纹孔（1106）焊接在丝杆（1104）的左侧外表面，所述第二压簧（1101）通过螺丝固定连接在悬挂锚索（8）的底端外表面，且受力座（11）设置有两组皆固定安装在悬挂锚索（8）的上下两端外表面。

2.根据权利要求1所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述支撑座（4）包括螺杆（401），所述螺杆（401）的外表面套设有套环（402），所述螺杆（401）的左侧外表面固定连接有第一连接环（403），所述第一连接环（403）的左侧外表面固定安装有第一连接杆（404），所述第一连接杆（404）的外表面套设有第一压簧（405）。

3.根据权利要求2所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述第一连接环（403）通过螺丝固定连接在螺杆（401）的左侧外表面，所述第一压簧（405）的右侧外表面固定连接在第一连接环（403）的外表面，所述第一压簧（405）的左侧外表面焊接在固定杆（5）的外表面，所述螺杆（401）与套环（402）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述注浆锚杆（6）包括第一注浆区（601），所述第一注浆区（601）的内部设置有底板（602），所述底板（602）的右侧外表面固定连接有锚杆筋（603），所述第一注浆区（601）的右侧设置有第二注浆区（604），所述第二注浆区（604）的内部贯穿连接有锚杆筋（603），所述锚杆筋（603）的右侧外表面套设有千斤顶（605）。

5.根据权利要求4所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述锚杆筋（603）贯穿连接在第一注浆区（601）和第二注浆区（604）的外表面，所述锚杆筋（603）通过螺丝固定连接在底板（602）的外表面。

6.根据权利要求1所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述悬挂锚索（8）包括安装螺栓（801），所述安装螺栓（801）的上端外表面固定连接有第二连接杆（802），所述第二连接杆（802）的上端外表面固定连接有支撑桩（803）。

7.根据权利要求6所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述第二连接杆（802）通过螺丝固定连接在安装螺栓（801）的顶端外表面，所述第二连接杆（802）水平设置有两组，且第二连接杆（802）皆通过螺丝固定安装在支撑桩（803）的两侧外表面。

8.根据权利要求1所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述上层锚杆（12）通过锚杆孔（9）插设在支撑环（3）的外表面，所述悬挂锚索（8）通过注浆锚杆（6）垂直插设在悬挂锚索（8）的两端外表面，且注浆锚杆（6）设置有四组，所述支撑座（4）设置有两组，且支撑座（4）通过固定杆（5）固定连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述固定座（10）包括安装座（1001），所述安装座（1001）的上表面安装有螺栓座（1002），所述螺栓座（1002）的两侧设置有张拉孔（1003）。

10.根据权利要求9所述的一种用于地下矿山拱悬挂桥梁支护承载装置，其特征在于：所述张拉孔（1003）设置有两组，且注浆锚杆（6）皆通过张拉孔（1003）垂直插设在安装座（1001）的外表面，所述螺栓座（1002）的外表面通过紧固螺栓固定安装在受力座（11）的底端外表面。

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