CN200971783Y - 斜撑式支架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种煤矿井下支护装置，具体为一种可广泛应用于煤矿井下大断面巷道和硐室的斜撑式支架，解决现有普通工字钢棚支护和料石砌碹支护都存在各自的缺陷而不能应用于井下各种大断面巷道和硐室的支护的问题，包括棚梁、与棚梁两端固定的棚腿，棚梁与两端棚腿之间分别设置斜撑，斜撑的上端通过连接件与棚梁固定，下端通过卡栏与棚腿固定。受力性能好，抗变形能力强，有效保持巷道的相对稳定性；提高了支护结构的支护阻力，扩大了支护结构的支护范围，能有效地控制顶板岩层变形，巷道变形量小；大大加快了施工进度，提高了生产效率，且降低了支护成本，取得了良好的经济效益和社会效益，是一种安全、有效和经济的支护方式。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种煤矿井下的支护装置，具体为一种可广泛应用于煤矿井下各种大断面巷道和硐室的斜撑式支架。
背景技术
机头硐室是综放工作面的一项重要工程。因其跨度大，掘进断面大，给支护带来很大困难。以前煤矿井下大断面巷道和硐室大都采用普通金属梯形棚进行支护，但其存在以下所述的缺陷，所以目前大部分采用料石砌碹支护，这样不仅施工周期长，支护成本高，而且不可重复利用，尤其是综采工作面机头硐室由于服务年限短，如果采用料石砌碹既不经济又延误工期。现有普通工字钢棚支护存在下列问题：
(1)阻力很低，特别是在支架顶梁超过3m时，支架顶梁受到很小的集中应力便会发生弯曲；
(2)载荷不均匀，顶梁中部承受载荷最大而两边小，支架的承载能力不能充分利用；
(3)不能适应巷道围岩大变形的要求；
(4)抗变形能力差，不适应大断面巷道支护。
发明内容
本实用新型为了解决现有普通工字钢棚支护和料石砌碹支护都存在各自的缺陷而不能应用于井下各种大断面巷道和硐室的支护的问题，提供一种斜撑式支架。
本实用新型是采用如下技术方案实现的：斜撑式支架，包括棚梁、与棚梁两端固定的棚腿，棚梁与两端的棚腿之间分别设置斜撑，斜撑的上端通过连接件与棚梁固定，下端通过卡栏与棚腿固定。本实用新型所述的棚梁、棚腿、斜撑都采用工字钢制作。在实际应用中，棚梁承担顶部载荷，棚腿支撑并传递顶部压力，斜撑作为支撑点可以起到简支梁的作用，将金属梁分解成三个连续作用的简支梁，不仅降低了应力集中，还能将作用于金属梁上的载荷均匀分布，提高了斜撑支架的抗弯曲能力，这样就克服了普通金属梯形棚不适应大断面巷道支护的局限性。斜撑既可以分担顶部压力，又可以将顶部压力分解并作用于巷道两帮，从而抵消侧压影响，抑制巷道变形，提高金属梯形棚的整体强度和刚度。该斜撑支架的应用进一步扩展了金属梯形棚的适用范围，为煤矿井下大断面巷道支护开辟了一条新途径。
为了保证整个支架更稳固，斜撑与棚梁、棚腿构成等腰三角形，斜撑与棚梁之间的夹角为40度或45度，这样就确定了棚梁与棚腿之间的夹角为100度或90度。
本实用新型所述的斜撑两端呈40-45度斜尖状，以便于和棚梁、棚腿搭接。
本实用新型所述的连接件由两个夹板及穿通两个夹板的螺栓构成，每个夹板一侧开有直槽，连接件可通过直槽卡接于棚梁下端两侧的工字棱上，直槽一侧开有与其成140-135度的V形槽，斜撑的顶端固定在两块夹板所形成的V形槽内；所述的卡栏呈V形槽斜槽状，直接焊接于棚腿上。连接件及卡栏都是为了便于斜撑与棚梁、棚腿之间的连接。
本实用新型所述的棚梁两端的两侧分别固定有与棚腿卡接的两块护板，可对棚梁起到定位作用，使其稳固、不动荡，棚梁两端的护板之间的距离为棚梁的净宽。
本实用新型所述的棚腿顶部端面的四个棱上分别固定有护杆，且护杆高于棚腿顶部，而棚梁的端部正好可以卡在护杆内，起到固定梁端的作用。同时棚腿底部设有底座，加强根基稳固。
与传统支护装置相比，具有以下优点：
(1)受力性能好，抗变形能力强，它能将顶部应力通过斜撑转移到棚腿上，能有效地抵消侧压，保持巷道的相对稳定性；
(2)通过斜撑作用能有效缩短工字钢梁的跨度，改善其受力性能，提高金属梯形棚的强度和刚度；
(3)提高了支护结构的支护阻力，扩大了支护结构的支护范围，能有效地控制顶板岩层的变形，巷道变形量小；
(4)大大加快了施工进度，提高了生产效率，且降低了支护成本，取得了良好的经济效益和社会效益，是一种安全、有效和经济的支护方式。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
图2为图1的侧视图
图3为图1中A-A剖视图
图4为图3的侧视图
图5为图1的B-B剖视图
图中：1-棚梁 2-棚腿 3-斜撑 4-连接件 5-卡栏 6-夹板 7-螺栓8-直槽 9-V型槽 10-护板 11-护杆 12-底座 13-拉杆 14-拉杆套筒
具体实施方式
斜撑式支架，包括棚梁1、与棚梁1两端固定的棚腿2，棚梁1与两端的栅腿2之间分别设置斜撑3，斜撑3两端150mm长应削成40-45度斜尖状，斜撑3的上端通过连接件4与棚梁1固定，下端通过卡栏5与棚腿2固定，卡栏5呈V形槽斜槽状，且距棚腿上端1000mm；棚梁、棚腿和斜撑均采用12#工字钢制作，棚梁长5050mm，棚腿长3250mm，当棚梁和棚腿夹角为100度时采用1500mm的斜撑作支撑；当棚梁和棚腿夹角为90度时采用1300mm的斜撑作支撑，斜撑3与棚梁1、棚腿2构成等腰三角形，斜撑3与棚梁1之间的夹角为40度或45度；连接件由两个夹板6及穿通两个夹板的螺栓7构成，夹板可为钢板或铸铁，每个夹板一侧开有宽10mm、深12mm、长110mm的直槽8，直槽距夹板一侧距离为15mm，在距直槽上部60mm处以圆孔右侧为基点，再削(铸)一个与直槽成135度角的V形槽9，槽长60mm，槽底宽50mm，用于将斜撑上端与棚梁相接。棚梁1两端的两侧分别固定有与棚腿2卡接的两块护板10，护板采用12mm厚的钢板割制，距棚梁端头距离各为150mm。棚腿2顶部端面的四个棱上分别固定有护杆11，且护杆11高于棚腿2顶部30mm，护杆采用φ20圆钢制作，长度为130mm；棚腿2底部焊接有12mm厚的底座12。
该斜撑式支架净上宽4750mm，净下宽5730mm，净高3000mm，两斜撑间距为2750mm，棚距为800mm。在实际使用过程中，根据巷道和硐室的断面大小、深度来确定斜撑式支架的尺寸及数量，当两个或两个以上的斜撑式支架组合使用时，各个栅腿的上部和下部分别焊接拉杆套筒14，相邻两个棚腿之间设有拉杆13，拉杆的两端分别插入拉杆套筒内，这样两个支架的顶部铺金属网和背板，两帮用背板背紧压实，如果压力大可适当减小棚距，对煤壁进行卸压维护，或采取其它措施以确保大断面巷道和硐室的相对稳定，为安全生产创造条件。
Claims (8)
1、一种斜撑式支架，包括棚梁(1)、与棚梁(1)两端固定的棚腿(2)，其特征是：棚梁(1)与两端的棚腿(2)之间分别设置斜撑(3)，斜撑(3)的上端通过连接件(4)与棚梁(1)固定，下端通过卡栏(5)与棚腿(2)固定。
2、根据权利要求1所述的斜撑式支架，其特征是：斜撑(3)与棚梁(1)、棚腿(2)构成等腰三角形，斜撑(3)与棚梁(1)之间的夹角为40度或45度。
3、根据权利要求1或2所述的斜撑式支架，其特征是：斜撑(3)两端呈40-45度斜尖状。
4、根据权利要求1或2所述的斜撑式支架，其特征是：连接件由两个夹板(6)及穿通两个夹板的螺栓(7)构成，每个夹板一侧开有直槽(8)，直槽(8)一侧开有与其成140-135度的V形槽(9)。
5、根据权利要求1或2所述的斜撑式支架，其特征是：卡栏(5)呈V形槽斜槽状。
6、根据权利要求1或2所述的斜撑式支架，其特征是：棚梁(1)两端的两侧分别固定有与棚腿(2)卡接的两块护板(10)。
7、根据权利要求1或2所述的斜撑式支架，其特征是：棚腿(2)顶部端面的四个棱上分别固定有护杆(11)，且护杆(11)高于棚腿(2)顶部。
8、根据权利要求1或2所述的斜撑式支架，其特征是：棚腿(2)底部设有底座(12)。
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|---|---|---|---|---|
| CN102444414A (zh) * | 2010-10-09 | 2012-05-09 | 王传峰 | 工字钢棚用扣件 |
| CN107013234A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-08-04 | 武汉工程大学 | 一种巷道斜撑支护装置及支护方法 |
| CN108412525A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-17 | 东莞市联洲知识产权运营管理有限公司 | 一种采矿洞内的支撑机构 |
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