CN205422736U - 一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，包括钢筋混凝土框架、锚索—围岩承载壳，钢筋混凝土框架由浇铸成整体的基础、立柱、圈梁组成，沿硐室轴向采用预应力锚索加长锚固加固硐室两帮及底板围岩，形成一定厚度的锚索—围岩承载壳，锚索—围岩承载壳由钢筋网、槽钢托梁、锚索及围岩组成，钢筋混凝土框架与锚索—围岩承载壳之间留有一定宽度的卸压空间。本实用新型协同发挥了锚索及钢筋混凝土框架的主被动支护作用，支护强度高，安全经济，能保证煤矿井下煤仓给煤机硐室长期正常安全使用的要求。

Description

一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构

技术领域

本实用新型涉及煤矿井下硐室支护领域，尤其涉及一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构。

背景技术

煤矿的根本任务是生产煤炭，所以运煤系统是煤矿生产系统中最重要生产系统之一。煤矿运煤系统工艺流程：落煤→工作面运输→机巷运输→采区煤仓→煤仓给煤机硐室→运输大巷→井底煤仓→地表，在运煤系统工艺流程中，任何一个工艺流程发生故障都将影响到煤炭生产的连续性。煤仓的作用是储存煤炭、调节提升与运输的关系，保证井下运输与主井提升之间的缓冲能力，促使煤流运输连续化。而煤仓下部的给煤机硐室作为整个矿井或者为某个水平服务的转载站，承担着煤仓内的煤、混凝土仓体及给煤机的全部重量。因此，在运煤系统的工艺流程中，如果给煤机硐室由于强度及稳定性不足而出现失稳破坏，由此造成的影响将是全局性的，将对矿井的正常生产经营造成严重冲击，后果特别严重。

常见的煤仓给煤机硐室仅在其两帮浇筑一定厚度的混凝土侧墙进行支护，而极少对底板围岩采取有效加固措施。该支护结构属于典型的被动开放式支护结构，不能主动加固硐室围岩。当硐室围岩应力不大时，该支护结构尚能有效控制围岩变形。但随着硐室周围采煤工作面的推近及煤仓落煤时的动压影响，硐室围岩应力将不断增大，若再未采取有效的排水措施，硐室底板则成为了硐室的最薄弱部位。在两帮混凝土侧墙的压模效应、远场应力及水的作用下，底板围岩将不断向硐室内挤压流动，进而导致混凝土墙发生内移与倾斜，最终使给煤机硐室因其承载结构稳定性的急剧降低而难以继续有效承载，不能保证井下煤流运输的连续性。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种方法简单、易施工、效果好的一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，包括钢筋混凝土框架、锚索—围岩承载壳，所述钢筋混凝土框架由浇铸成整体的基础、立柱、圈梁组成，沿硐室轴向采用预应力锚索加长锚固加固硐室两帮及底板围岩，形成一定厚度的锚索—围岩承载壳，所述锚索—围岩承载壳由钢筋网、槽钢托梁、锚索及围岩组成，所述钢筋混凝土框架与锚索—围岩承载壳之间留有一定宽度的卸压空间。

所述钢筋混凝土框架的混凝土强度为C40，基础的宽度B1为1000mm、长度L1为1200mm、高度H1为1600mm，立柱布置在基础中央，立柱的截面为长度L2=宽度B2=800mm的正方形，圈梁的宽度B3为800mm，底板圈梁的高度H2为600mm，顶部圈梁高度H3为800mm。

所述预应力锚索直径为18.9mm，采用树脂锚固剂或水泥锚固剂加长锚固于围岩内，锚索预紧力不低于150kN。

所述预应力锚索在硐室两帮及底板等距布置，预应力锚索间距d的取值为：1000mm≤d≤1200mm，预应力锚索排距p的取值为：1000mm≤p≤1200mm。

所述槽钢托梁采用18#槽钢加工，长度L=2×max(d,p)+400mm，槽钢托梁将相邻3根预应力锚索连接成一个整体。

所述卸压空间厚度D=200mm、H=600mm。

本实用新型的有益效果：预应力帯梁锚索与围岩形成的锚索—围岩承载壳不仅能有效加固锚索锚固范围内的围岩，而且还能改善深部围岩应力状态，充分发挥围岩的自承载能力，从而有效控制硐室围岩变形。钢筋混凝土框架与锚索—围岩承载壳之间预留的卸压空间能充分转化硐室深部围岩的高应力能和膨胀变形能，最大限度发挥塑性区围岩承载能力，同时保证了钢筋混凝土框架的稳定性及其承载能力。在钢筋混凝土框架与锚索—围岩承载壳的主被动支护协同作用下，实现了煤矿井下煤仓给煤机硐室的长期正常安全使用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1中I-I剖面侧视图。

图3是图1中II-II剖面俯视图。

图中：1－钢筋混凝土框架，2－锚索—围岩承载壳，3－基础，4－立柱，5－底板圈梁，6－顶部圈梁，7－预应力锚索，8－围岩，9－钢筋网，10－槽钢托梁，11－帮部卸压空间，12－底板卸压空间，B1－基础宽度，B2－立柱截面宽度，B3－圈梁宽度，L1－基础长度，L2－立柱截面长度，H1－基础高度，H2－底板圈梁高度，H3－顶部圈梁高度，d－预应力锚索间距，p－预应力锚索排距，L－槽钢托梁长度，D－帮部卸压空间厚度，H－底板卸压空间厚度。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：

如图1、图2、图3所示，本实用新型的一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，包括钢筋混凝土框架1、锚索—围岩承载壳2。沿硐室轴向采用预应力锚索7加长锚固加固硐室两帮及底板围岩8，形成一定厚度的锚索—围岩承载壳2。所述预应力锚索7直径为18.9mm，采用树脂锚固剂或水泥锚固剂加长锚固于围岩8内，锚索预紧力不低于150kN。所述预应力锚索7在硐室两帮及底板等距布置，预应力锚索7间距d的取值为：1000mm≤d≤1200mm，预应力锚索7排距p的取值为：1000mm≤p≤1200mm。所述槽钢托梁10采用18#槽钢加工，长度L=2×max(d,p)+400mm，槽钢托梁将相邻3根预应力锚索7连接成一个整体。所述钢筋混凝土框架1由浇铸成整体的基础3、立柱4、圈梁5、6组成，所述钢筋混凝土框架1的混凝土强度为C40，基础3的宽度B1为1000mm、长度L1为1200mm、高度H1为1600mm，立柱4布置在基础3中央，立柱4的截面为长度L2=宽度B2=800mm的正方形，圈梁5、6的宽度B3为800mm，底板圈梁5的高度H2为600mm，顶部圈梁6高度H3为800mm。所述钢筋混凝土框架1与锚索—围岩承载壳2之间留有一定宽度的卸压空间11、12。所述卸压空间11、12厚度D=200mm、H=600mm。

应用过程：给煤机硐室掘出后，及时沿硐室轴向采用预应力锚索7加长锚固加固硐室两帮及底板围岩8，形成一定厚度的锚索—围岩承载壳2。待硐室围岩变形相对稳定后，预留一定宽度的卸压空间11、12，立模浇筑钢筋混凝土框架1，形成钢筋混凝土框架1与锚索—围岩承载壳2协同承载的给煤机硐室支护结构。

Claims (6)

1.一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，包括钢筋混凝土框架（1）、锚索—围岩承载壳（2），其特征在于：所述钢筋混凝土框架（1）由浇铸成整体的基础（3）、立柱（4）、圈梁（5、6）组成，沿硐室轴向采用预应力锚索（7）加长锚固加固硐室两帮及底板围岩（8），形成一定厚度的锚索—围岩承载壳（2），所述锚索—围岩承载壳（2）由钢筋网（9）、槽钢托梁（10）、锚索（7）及围岩（8）组成，所述钢筋混凝土框架（1）与锚索—围岩承载壳（2）之间留有一定宽度的卸压空间（11、12）。

2.根据权利要求1所述的一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，其特征在于：所述钢筋混凝土框架（1）的混凝土强度为C40，基础（3）的宽度B1为1000mm、长度L1为1200mm、高度H1为1600mm，立柱（4）布置在基础（3）中央，立柱（4）的截面为长度L2=宽度B2=800mm的正方形，圈梁（5、6）的宽度B3为800mm，底板圈梁（5）的高度H2为600mm，顶部圈梁（6）高度H3为800mm。

3.根据权利要求1所述的一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，其特征在于：所述预应力锚索（7）直径为18.9mm，采用树脂锚固剂或水泥锚固剂加长锚固于围岩（8）内，锚索预紧力不低于150kN。

4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，其特征在于：所述预应力锚索（7）在硐室两帮及底板等距布置，预应力锚索（7）间距d的取值为：1000mm≤d≤1200mm，预应力锚索（7）排距p的取值为：1000mm≤p≤1200mm。

5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，其特征在于：所述槽钢托梁（10）采用18#槽钢加工，长度L=2×max(d,p)+400mm，槽钢托梁将相邻3根预应力锚索（7）连接成一个整体。

6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下煤仓给煤机硐室支护结构，其特征在于：所述卸压空间（11、12）厚度D=200mm、H=600mm。