CN112832817A - 一种硐室矿仓支护结构以及其施工工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及支护结构的领域，尤其是涉及一种硐室矿仓支护结构以及其施工工艺，包括黏附在硐室矿仓内壁的混凝土层，硐室矿仓支护结构还包括安装在混凝土层内的支撑环、第一板组和第二板组，硐室矿仓一侧为开口侧，混凝土层内壁与硐室矿仓开口侧相邻的内侧壁设置为第一侧，混凝土层内壁远离硐室矿仓开口侧的内侧壁设置为第二侧，支撑环为钢材环，支撑环上开设有断口，支撑环外侧与第一侧抵接，第一板组固定连接在第一侧与支撑环外侧之间，第二板组固定连接在第二侧上，第二板组与第一板组可拆卸连接，第一板组和第二板组能够尽量阻止混凝土层的脱落，因此达到了使硐室矿仓支护结构更加稳固的目的。

Description

一种硐室矿仓支护结构以及其施工工艺

技术领域

本申请涉及支护结构的领域，尤其是涉及一种硐室矿仓支护结构以及其施工工艺。

背景技术

在采矿行业中，常常需在地表与矿体之间钻凿出巷道，用来运矿、通风、排水和行人等，在巷道内侧壁上往往会开设多个用于存放矿石的硐室。

现有的硐室矿仓在钻凿完成后，会在硐室表层进行混凝土喷射以形成混凝土层，喷射的混凝土层凝固以后，混凝土层便能对硐室矿仓内壁起到支护作用。

针对上述中的相关技术，由于混凝土层只是黏附在硐室矿仓内，因此混凝土层与硐室内壁的连接不牢固，在硐室中反复取放矿石的过程中，混凝土层局部会从硐室矿仓内壁上脱落，此时混凝土层会渐渐开裂甚至完全损坏，因此硐室矿仓支护结构的稳固性较低。

发明内容

为了使硐室矿仓支护结构更加稳固，本申请提供一种硐室矿仓支护结构以及其施工工艺。

本申请提供的一种硐室矿仓支护结构以及其施工工艺采用如下的技术方案：

一种硐室矿仓支护结构，包括黏附在硐室矿仓内壁的混凝土层，硐室矿仓支护结构还包括安装在混凝土层内的支撑环、第一板组和第二板组，硐室矿仓一侧为开口侧，混凝土层内壁与硐室矿仓开口侧相邻的内侧壁设置为第一侧，混凝土层内壁远离硐室矿仓开口侧的内侧壁设置为第二侧，支撑环为钢材环，支撑环上开设有断口，支撑环外侧与第一侧抵接，第一板组固定连接在第一侧与支撑环外侧之间，第二板组固定连接在第二侧上，第二板组与第一板组可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，在安装硐室矿仓支护结构的过程中，首先在硐室矿仓内喷射混凝土层并安装第一板组和第二板组，然后控制支撑环两端相互靠近并将支撑环移动至硐室矿仓中，接着调整支撑环恢复原状，此时支撑环外侧会抵接在第一板组远离硐室矿仓内壁的一侧，支撑环会提供给第一板组向硐室矿仓内壁贴紧的力，从而使第一板组和第二板组位置稳定性较高，因此第一板组和第二板组能够尽量阻止混凝土层的脱落，因此达到了使硐室矿仓支护结构更加稳固的目的。

可选的，所述支撑环的断口处抵接有顶撑装置，顶撑装置包括壳体和顶柱，壳体抵接在支撑环的断口处，顶柱与断口的长度方向垂直，顶柱两端分别设置为第一端和第二端，第一端由第二端向第一端的方向截面积逐渐变小，顶柱与壳体可拆卸连接，第一端与支撑环端部之间抵接有连接块，连接块与壳体沿垂直顶柱的方向滑动连接。

通过采用上述技术方案，安装完支撑环后，可以将安装有连接块的壳体放入支撑环的断口处，然后将顶柱的第一端插入两个连接块之间，此时两个连接块远离顶柱的端部会顶向支撑环两端，因此顶撑装置会控制支撑环抵接第一板组的力更大，从而使第一板组和第二板组的位置稳定性更高，达到了提升硐室矿仓支护结构的稳固性的目的。

可选的，所述连接块滑动套接有限位筒，限位筒与壳体固定连接。

通过采用上述技术方案，在第一端插入两个连接块之间时，第一端会推动连接块向靠近支撑环端部的方向移动，此时第一端还会给连接块与连接块运动方向垂直的力，限位筒能够限制连接块相对壳体的移动方向，从而能够减小连接块移动时发生偏斜的可能性，进而使顶撑装置能够更加精准的抵接在支撑环的两端之间，因此顶撑装置与支撑环脱离的可能性较小，达到了使硐室矿仓支护结构更加稳固的目的。

可选的，所述支撑环两端分别开设有插口，连接块远离顶块的端部通过插口抵接在支撑环内。

通过采用上述技术方案，在第一端推动连接块向靠近支撑环端部的方向移动，连接块远离第一端的端部会通过插口抵接在支撑环内部，插口使连接块相对支撑环端部发生错位的可能性较小，达到了使顶撑装置相对支撑环位置稳定性更高的目的。

可选的，所述第一板组包括多个第一面板，多个第一面板沿第二侧边沿的长度方向分布，第二板组包括多个第二面板，多个第二面板沿竖直方向分布。

通过采用上述技术方案，在运输硐室矿仓支护结构安装材料时，可以将第一板组拆分成多个第一面板，并将第二板组拆分成多个第二面板，此时能够方便操作人第一板组和第二板组的运输；在安装硐室矿仓支护结构时，由于第一板组和第二板组整体位于在混凝土层内，且第一面板和第二面板体积较小，因此拆分得到的第一面板和第二面板安装在混凝土层上更加方便；总之达到了方便硐室矿仓支护结构的运输和安装的目的。

可选的，所述第一面板沿第二侧边沿的长度方向的一端固定连接有第一插块，第一面板远离第一插块的端部开设有第一插槽，第一面板上的第一插块通过第一插槽插接在相邻的第一面板中，第二面板竖直方向的一端固定连接有第二插块，第二面板远离第二插块的端部开设有第二插槽，第二面板上的第二插块通过第二插槽插接在相邻的第二面板中。

通过采用上述技术方案，在使用过程中，矿石存放在第一板组和第二板组围成的空间中，由于两个相邻的第一面板通过第一插块和第一插槽进行插接配合，同时两个相邻的第二面板通过第二插块和第二插槽进行插接配合，因此能够减小矿石碎渣通过第一板组上的缝隙掉落至第一板组与混凝土层之间的可能性，并能够减小矿石碎渣通过第二板组上的缝隙掉落至第二板组与混凝土层之间的可能性，从而能够减小混凝土层、第一板面和第二板面破碎的可能性，达到了提高硐室矿仓支护结构稳固性的目的。

可选的，所述第二面板上开设有定位口，第一面板靠近第二面板的端部固定连接有定位块，定位块通过定位口插接在第二面板上。

通过采用上述技术方案，在使用过程中，定位块与定位口插接配合，因此能够减小第二面板相对第一面板移动的可能性，从而能够减小第二面板发生错位的可能性，达到了提高硐室矿仓支护结构的位置稳定性的目的。

可选的，所述断口长度小于第一面板沿第二侧边沿的长度方向的长度。

通过采用上述技术方案，在硐室矿仓中安装完支撑环后，位于断口上方的第一面板也会被支撑环施加向混凝土层紧贴的力，从而能够减小断口上方的第一面板通过断脱落的可能性，达到了提高硐室矿仓支护结构安装操作的安全性的目的。

可选的，所述支撑环上设置有螺栓，支撑环和第一板组均与螺栓螺纹连接，螺栓设置有若干个。

通过采用上述技术方案，在使用过程中，螺栓能够相对固定支撑环和第一板组，此时能够减小支撑环相对第一板组产生歪斜的可能性，从而使支撑环发生错位的可能性减小，达到了提高支撑环位置稳定性的目的。

一种硐室矿仓支护结构的施工工艺，包括以下步骤：

S1、在硐室矿仓内喷射混凝土层并安装第一板组和第二板组；

S2、控制支撑环两端相互靠近后将支撑环放入硐室矿仓中，并调整支撑环抵接在第一板组上；

S3、在支撑环的断口处放置带有连接块的壳体，并控制顶柱的第一端插入两个连接块之间，连接块远离顶柱的端部会抵接在支撑环端部上。

通过采用上述技术方案，在第一端插入两个连接块之间的过程中，位于两个连接块之间的第一端逐渐变粗，此时两个连接块远离第一端的端部间距会越来越远，由于实际安装过程中会产生一些误差，因此安装者可以根据实际情况控制第一端插入两个连接块之间的深度，达到了方便硐室矿仓支护结构安装的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置混凝土层、支撑环、第一板组、第二板组和顶撑装置，支撑环会提供给第一板组向硐室矿仓内壁贴紧的力，第一板组和第二板组能够尽量阻止混凝土层的脱落，因此达到了使硐室矿仓支护结构更加稳固的目的；

2.通过设置壳体、顶柱和连接块，此时支撑环抵接第一板组的力更大，从而使第一板组和第二板组的位置稳定性更高，达到了提升硐室矿仓支护结构的稳固性的目的；

3.在控制顶柱的第一端插入两个连接块时，位于两个连接块之间的第一端逐渐变粗，因此安装者可以根据实际情况控制第一端插入两个连接块之间的深度，达到了方便硐室矿仓支护结构安装的目的。

附图说明

图1是本申请实施例的硐室矿仓支护结构的结构示意图；

图2是本申请实施例的硐室矿仓支护结构的剖面图；

图3是图2的A部的局部放大图；

图4是突出显示定位口和定位块的剖面图。

附图标记说明：1、巷道；2、硐室矿仓；3、混凝土层；4、板层；41、第一板组；411、第一面板；4111、第一插槽；4112、定位块；412、第一插块；42、第二板组；421、第二面板；4211、第二插槽；4212、定位口；422、第二插块；5、支撑环；51、断口；52、插口；53、螺栓；6、顶撑装置；61、壳体；62、顶柱；63、连接块；64、限位筒。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种硐室矿仓支护结构。参照图1，硐室矿仓支护结构用于安装在巷道1内壁开设的硐室矿仓中，硐室矿仓支护结构包括混凝土层3、板层4和固定件，混凝土层3固定连接在硐室矿仓内壁，板层4固定连接在混凝土层3内壁，固定件用于相对混凝土层3固定板层4。在安装硐室矿仓支护结构的过程中，首先在硐室矿仓内壁喷射混凝土层3，并安装板层4，然后等待混凝土层3凝固，此时板层4会通过混凝土层3固定在硐室矿仓内，然后安装固定件，固定件能够加固混凝土层3与板层4之间的连接。

参照图2和图3，板层4包括第一板组41和第二板组42，固定件设置为支撑环5，硐室矿仓一侧为开口侧，混凝土层3内壁与硐室矿仓开口侧相邻的内侧壁设置为第一侧，混凝土层3内壁远离硐室矿仓开口侧的内侧壁设置为第二侧，支撑环5为钢材环，支撑环5竖直设置，支撑环5顶部贯穿开设有断口51，支撑环5外侧与第一侧抵接，第一板组41固定连接在第一侧与支撑环5外侧之间，第二板组42固定连接在第二侧上，第二板组42与第一板组41可拆卸连接，支撑环5设置有若干个，若干个支撑环5沿水平方向分布。在安装硐室矿仓支护结构的过程中，首先在硐室矿仓内喷射混凝土层3并安装第一板组41和第二板组42，然后控制支撑环5两端相互靠近并将支撑环5移动至硐室矿仓中，接着调整支撑环5恢复原状，此时支撑环5外侧会抵接在第一板组41远离硐室矿仓内壁的一侧，支撑环5会提供给第一板组41向硐室矿仓内壁贴紧的力，从而使第一板组41和第二板组42位置稳定性较高，因此第一板组41和第二板组42能够尽量阻止混凝土层3的脱落，因此达到了使硐室矿仓支护结构更加稳固的目的。

参照图3，支撑环5的断口51处抵接有顶撑装置6，顶撑装置6包括壳体61和顶柱62，壳体61抵接在支撑环5的两端之间，顶柱62为竖直设置的圆柱，顶柱62上端为第一端，顶柱62下端设置为第二端，第一端由下至上截面积逐渐变小，顶柱62与壳体61螺纹连接，第一端与支撑环5端部之间抵接有连接块63，连接块63与壳体61水平滑动连接，连接块63和第一端均位于壳体61内，第二端位于壳体61下方，连接块63穿过壳体61壁。安装完支撑环5后，可以将安装有连接块63的壳体61放入支撑环5的断口51处，然后将顶柱62的第一端插入两个连接块63之间，此时两个连接块63远离顶柱62的端部会顶向支撑环5两端，因此顶撑装置6会控制支撑环5抵接第一板组41的力更大，从而使第一板组41和第二板组42的位置稳定性更高，达到了提升硐室矿仓支护结构的稳固性的目的。

参照图3，连接块63滑动套接有限位筒64，限位筒64位于壳体61中，限位筒64与壳体61内壁固定连接。在第一端插入两个连接块63之间时，第一端会推动连接块63向靠近支撑环5端部的方向移动，此时第一端还会给连接块63与连接块63运动方向垂直的力，限位筒64能够限制连接块63相对壳体61的移动方向，从而能够减小连接块63移动时发生偏斜的可能性，进而使顶撑装置6能够更加精准的抵接在支撑环5的两端之间，因此顶撑装置6与支撑环5脱离的可能性较小，达到了使硐室矿仓支护结构更加稳固的目的。

参照图3，支撑环5两端分别开设有插口52，连接块63远离顶块的端部通过插口52抵接在支撑环5内。在第一端推动连接块63向靠近支撑环5端部的方向移动，连接块63远离第一端的端部会通过插口52抵接在支撑环5内部，插口52使连接块63相对支撑环5端部发生错位的可能性较小，达到了使顶撑装置6相对支撑环5位置稳定性更高的目的。

参照图2，支撑环5上设置有螺栓53，支撑环5和第一板组41均与螺栓53螺纹连接，螺栓53设置有若干个，若干个螺栓53沿支撑环5长度方向分布。在使用过程中，螺栓53能够相对固定支撑环5和第一板组41，此时能够减小支撑环5相对第一板组41产生歪斜的可能性，从而使支撑环5发生错位的可能性减小，达到了提高支撑环5位置稳定性的目的。

参照图4，第一板组41包括多个第一面板411，多个第一面板411沿第二侧边沿的长度方向分布，第二板组42包括多个第二面板421，多个第二面板421沿竖直方向分布。在运输硐室矿仓支护结构安装材料时，可以将第一板组41拆分成多个第一面板411，并将第二板组42拆分成多个第二面板421，此时能够方便操作人第一板组41和第二板组42的运输；在安装硐室矿仓支护结构时，由于第一板组41和第二板组42整体位于在混凝土层3内，且第一面板411和第二面板421体积较小，因此拆分得到的第一面板411和第二面板421安装在混凝土层3上更加方便；总之达到了方便硐室矿仓支护结构的运输和安装的目的。

参照图4，第一面板411沿第二侧边沿的长度方向的一端固定连接有第一插块412，第一面板411远离第一插块412的端部开设有第一插槽4111，第一面板411上的第一插块412通过第一插槽4111插接在相邻的第一面板411中，第二面板421下端固定连接有第二插块422，第二面板421上端部开设有第二插槽4211，第二面板421上的第二插块422通过第二插槽4211插接在相邻的第二面板421中，其中两个相邻的第一面板411的第一插槽4111靠近硐室矿仓开口侧的端部贯穿第一面板411。在使用过程中，矿石存放在第一板组41和第二板组42围成的空间中，由于两个相邻的第一面板411通过第一插块412和第一插槽4111进行插接配合，同时两个相邻的第二面板421通过第二插块422和第二插槽4211进行插接配合，因此能够减小矿石碎渣通过第一板组41上的缝隙掉落至第一板组41与混凝土层3之间的可能性，并能够减小矿石碎渣通过第二板组42上的缝隙掉落至第二板组42与混凝土层3之间的可能性，从而能够减小混凝土层3、第一板面和第二板面破碎的可能性，达到了提高硐室矿仓支护结构稳固性的目的。

参照图4，第二面板421上开设有定位口4212，第一面板411靠近第二面板421的端部固定连接有定位块4112，定位块4112通过定位口4212插接在第二面板421上。在使用过程中，定位块4112与定位口4212插接配合，因此能够减小第二面板421相对第一面板411移动的可能性，从而能够减小第二面板421发生错位的可能性，达到了提高硐室矿仓支护结构的位置稳定性的目的。

参照图3，断口51长度小于第一面板411沿第二侧边沿的长度方向的长度，在硐室矿仓中安装完支撑环5后，位于断口51上方的第一面板411也会被支撑环5施加向混凝土层3紧贴的力，从而能够减小断口51上方的第一面板411通过断脱落的可能性，达到了提高硐室矿仓支护结构安装操作的安全性的目的。

本申请实施例一种硐室矿仓支护结构的实施原理为：在安装硐室矿仓支护结构的过程中，首先在硐室矿仓内壁喷射混凝土层3，并安装第一板组41和第二板组42，然后等待混凝土层3凝固，此时第一板组41和第二板组42会通过混凝土层3固定在硐室矿仓内，然后控制支撑环5两端相互靠近并将支撑环5移动至硐室矿仓中，接着调整支撑环5恢复原状，并安装顶撑装置6，此时支撑环5外侧会抵接在第一板组41远离硐室矿仓内壁的一侧，支撑环5会提供给第一板组41向硐室矿仓内壁贴紧的力，从而使第一板组41和第二板组42位置稳定性较高，因此第一板组41和第二板组42能够尽量阻止混凝土层3的脱落，因此达到了使硐室矿仓支护结构更加稳固的目的。

一种硐室矿仓支护结构的施工工艺，参照图3，包括以下步骤：

S1、在硐室矿仓内喷射混凝土层3并安装第一板组41和第二板组42；

S2、控制支撑环5两端相互靠近后将支撑环5放入硐室矿仓中，并调整支撑环5抵接在第一板组41上；

S3、在支撑环5的断口51处放置带有连接块63的壳体61，并控制顶柱62的第一端插入两个连接块63之间，连接块63远离顶柱62的端部会抵接在支撑环5端部上。

在第一端插入两个连接块63之间的过程中，位于两个连接块63之间的第一端逐渐变粗，此时两个连接块63远离第一端的端部间距会越来越远，由于实际安装过程中会产生一些误差，因此安装者可以根据实际情况控制第一端插入两个连接块63之间的深度，达到了方便硐室矿仓支护结构安装的目的。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种硐室矿仓支护结构，包括黏附在硐室矿仓内壁的混凝土层(3)，其特征在于：硐室矿仓支护结构还包括安装在混凝土层(3)内的支撑环(5)、第一板组(41)和第二板组(42)，硐室矿仓一侧为开口侧，混凝土层(3)内壁与硐室矿仓开口侧相邻的内侧壁设置为第一侧，混凝土层(3)内壁远离硐室矿仓开口侧的内侧壁设置为第二侧，支撑环(5)为钢材环，支撑环(5)上开设有断口(51)，支撑环(5)外侧与第一侧抵接，第一板组(41)固定连接在第一侧与支撑环(5)外侧之间，第二板组(42)固定连接在第二侧上，第二板组(42)与第一板组(41)可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述支撑环(5)的断口(51)处抵接有顶撑装置(6)，顶撑装置(6)包括壳体(61)和顶柱(62)，壳体(61)抵接在支撑环(5)的断口(51)处，顶柱(62)与断口(51)的长度方向垂直，顶柱(62)两端分别设置为第一端和第二端，第一端由第二端向第一端的方向截面积逐渐变小，顶柱(62)与壳体(61)可拆卸连接，第一端与支撑环(5)端部之间抵接有连接块(63)，连接块(63)与壳体(61)沿垂直顶柱(62)的方向滑动连接。

3.根据权利要求2所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述连接块(63)滑动套接有限位筒(64)，限位筒(64)与壳体(61)固定连接。

4.根据权利要求2所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述支撑环(5)两端分别开设有插口(52)，连接块(63)远离顶块的端部通过插口(52)抵接在支撑环(5)内。

5.根据权利要求1所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述第一板组(41)包括多个第一面板(411)，多个第一面板(411)沿第二侧边沿的长度方向分布，第二板组(42)包括多个第二面板(421)，多个第二面板(421)沿竖直方向分布。

6.根据权利要求5所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述第一面板(411)沿第二侧边沿的长度方向的一端固定连接有第一插块(412)，第一面板(411)远离第一插块(412)的端部开设有第一插槽(4111)，第一面板(411)上的第一插块(412)通过第一插槽(4111)插接在相邻的第一面板(411)中，第二面板(421)竖直方向的一端固定连接有第二插块(422)，第二面板(421)远离第二插块(422)的端部开设有第二插槽(4211)，第二面板(421)上的第二插块(422)通过第二插槽(4211)插接在相邻的第二面板(421)中。

7.根据权利要求5所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述第二面板(421)上开设有定位口(4212)，第一面板(411)靠近第二面板(421)的端部固定连接有定位块(4112)，定位块(4112)通过定位口(4212)插接在第二面板(421)上。

8.根据权利要求1所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述断口(51)长度小于第一面板(411)沿第二侧边沿的长度方向的长度。

9.根据权利要求1所述的硐室矿仓支护结构，其特征在于：所述支撑环(5)上设置有螺栓(53)，支撑环(5)和第一板组(41)均与螺栓(53)螺纹连接，螺栓(53)设置有若干个。

10.一种如权利要求1-2任一项所述的硐室矿仓支护结构的施工工艺，其特征在于包括以下步骤：

S1、在硐室矿仓内喷射混凝土层(3)并安装第一板组(41)和第二板组(42)；

S2、控制支撑环(5)两端相互靠近后将支撑环(5)放入硐室矿仓中，并调整支撑环(5)抵接在第一板组(41)上；

S3、在支撑环(5)的断口(51)处安装带有连接块(63)的壳体(61)，并控制顶柱(62)的第一端插入两个连接块(63)之间，连接块(63)远离顶柱(62)的端部会抵接在支撑环(5)端部上。

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