CN205936661U - 一种矿井支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种矿井支护结构，属于采矿领域。一种矿井支护结构，包括固定销，均匀分布的固定销锚入矿井的井壁上，通过固定销焊接H型钢一侧，焊接的若干H型钢组成网格状框架，H型钢另一侧围绕井壁连接有均匀分布的衬板，衬板围成的支护壁与井壁之间浇筑有钢筋混凝土。溜井底部与溜口之间设置有过渡区，所述的过渡区内侧设置有衬板，所述的衬板上设置有整齐排列的锚孔，通过紧固螺栓将衬板固定在井壁上，井壁和衬板之间浇筑有钢筋混凝土。它具有提高矿石主溜井和受矿仓的支护强度、延长服务时间、缩短安装工期、减少后期维护工程量的优点。

Description

一种矿井支护结构

技术领域

本实用新型涉及采矿领域，更具体地说，涉及一种矿井支护结构。

背景技术

原设计的矿石主溜井和下部矿仓，井壁和井底支护采用100mm厚的ZGMn13的高锰钢衬板通过长螺栓固定在预埋HW200*200的H型钢上(高锰钢是指含碳量为0.9％～1.3％，含锰量为11.0％～14.0％的铸钢)。ZGMn13高锰钢可焊性差，高锰钢的特点是在强烈的冲击、挤压条件下，表层迅速发生加工硬化现象，使其在芯部仍保持奥氏体良好的韧性和塑形的同时，硬化层具有良好的耐磨性能；但存在的缺点是在没有足够冲击、挤压荷载条件下，耐磨高锰钢并不具备耐磨性能；同时，采用ZGMn13的高锰钢衬板支护安装难度大、工期长。

中国专利申请，申请号201420445580.0，公开日2014年12月10日，公开了一种地下矿山高中段直溜井井壁支护装置，锚杆的间、排距均为500mm，用锚杆固定H型钢，锰钢板挂于H型钢上；每块锰钢板上面均设有上下两个挂耳，并对每一层锰钢板进行编号；锰钢板靠上挂耳的上方设有孔眼；悬挂时在每个锰钢板孔眼后面串一根Φ12U伸入混凝土中钢筋，钢筋两端深入混凝土中；另外使用一根直径Φ12U串联锰钢板钢筋把每一层的锰钢板连成一圈；靠下挂耳为杯把型，不留孔。此实用新型通过改变锰钢板和H钢以及混凝土之间的结构参数和连接方式，增加H型钢和锰钢板与混凝土之间的整体性，另外一个是增加锰钢板与锰钢板之间的整体性，减少单个锰钢板掉落的频率以及运行检修的难易程度，从而提高主溜井井壁的支护强度。但此结构衬板强度低、耐磨性差、结构复杂、安装困难。

发明内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的衬板的耐磨性差、结构复杂和安装难度大的问题，本实用新型提供了一种矿井支护结构。它具有提高矿石主溜井和受矿仓的支护强度、延长服务时间、缩短安装工期、减少后期维护工程量的优点。

2.技术方案

本实用新型的目的通过以下技术方案实现。

一种矿井支护结构，包括固定销，均匀分布的固定销锚入矿井的井壁上，通过固定销焊接H型钢一侧，焊接的若干H型钢组成网格状框架，H型钢另一侧围绕井壁连接有均匀分布的衬板，衬板围成的支护壁与井壁之间浇筑有钢筋混凝土。

更进一步的，所述的衬板边缘为斜面状，两两之间的衬板相互连接的接口处为焊接口，两两之间的衬板通过焊接口与H型钢一侧焊接固定。

更进一步的，所述的矿井为主矿井溜井，固定销均匀分布在溜井的井壁上，衬板构成的支护面与井壁形成同心圆筒状。

更进一步的，所述的矿井为矿石仓溜井，固定销均匀分布在溜井的井壁上，衬板构成的支护面与井壁形成同心圆筒状。可运用于多种溜井之中。

更进一步的，所述的溜井底部与溜口之间设置有过渡区，所述的过渡区内侧设置有衬板，所述的衬板上设置有整齐排列的锚孔，通过紧固螺栓将衬板固定在井壁上，井壁和衬板之间浇筑有钢筋混凝土。过渡区便于安装和拆卸，更容易让整体的井面向下进行延伸，留下再工作区域，便于后期的维护和修改。

更进一步的，所述的紧固螺栓包括锚头和锚针，所述的锚头直径大于锚针，锚头嵌于锚孔之中，保证了衬板面的平整。

更进一步的，所述的锚孔为锥形沉孔，锚头侧面为斜面，锚头斜面斜度与锚头斜度相同，斜面设计是的锚入更加紧密，衬板固定更加牢固，安全性和稳定性更好。

更进一步的，所述的溜井中部为光面区域，若干衬板均匀分布，衬板围成的支护壁与井壁之间空心区域浇筑有钢筋混凝土。光面区域便于后期的维护，方便增加工作区域，容易检修。

更进一步的，所述的衬板为WNM400A耐磨钢制成。高强度耐磨钢可焊性高，耐磨度高，便于安装和后期维护。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

(1)本方案，通过若干焊接而成的高强度耐磨钢制成的衬板，整列式排布于矿井内部，通过H型钢进行外部的支撑，通过固定销进行固定，强度好，耐磨性强，且结构简单、施工工艺简单、节省工期，形成多层次的支护结构，有效保证了矿井的支撑，安全性好，强度高，在损坏时候仅仅需要替换损坏处所在衬板就可以完成维修，维修方便，且维修成本低；

(2)支护作用的衬板使用，高强度耐磨钢耐磨度优于高锰钢，可焊性好，操作简单，更加适合在主溜井和成品矿仓等硬质流动物料的仓壁支护；

(3)本衬板结构通过若干块小的衬板构成，后期生产维护时，不需要整块钢板更换，仅需对破损耐磨板上进行补焊即可，服务时间长，生产成本底，且安装、维护安全工况好；

(4)本方案可运用于多种溜井之中，使用范围广，根据不同的地方，设置不同的衬板结构，方便快捷，自由度高；

(5)溜井底部与溜口之间设置有过渡区，过渡区便于安装和拆卸，更容易让整体的井面向下进行延伸，留下再工作区域，便于后期的维护和修改；

(6)锚孔为锥形沉孔，锚头侧面为斜面，锚头斜面斜度与锚头斜度相同，斜面设计是的锚入更加紧密，衬板固定更加牢固，安全性和稳定性更好；

(7)溜井中部为光面区域，若干衬板均匀分布，衬板围成的支护壁与井壁之间空心区域浇筑有钢筋混凝土，光面区域便于后期的维护，方便增加工作区域，容易检修。

附图说明

图1为主溜井整体结构示意图；

图2为A-A截面示意图；

图3为B部位放大示意图；

图4为受矿仓溜井结构示意图；

图5为主溜井与溜口过渡区放大截面示意图；

图6为过渡区衬板结构图。

图中标号说明：

1、溜井；2、井壁；3、衬板；301、锚孔；4、混凝土；5、H型钢；6、固定销；7、焊接口；8、过渡区；9、紧固螺栓；901、锚头；902、锚针。

具体实施方式

下面结合说明书附图和具体的实施例，对本发明作详细描述。

实施例1

为提高矿石主溜井和受矿仓的支护强度，延长服务时间，缩短安装工期，减少后期维护工程量，本方案设计了新的矿井支护结构如图1、2、3所示，一种矿井支护结构，包括固定销6，均匀分布的固定销6锚入矿井的井壁2上，本处采用φ22mm采用热轧带肋螺纹钢金属锚杆锚入井壁2，通过固定销6焊接H型钢5一侧，焊接固定本处使用的250mm×250mm尺寸H型钢网格状框架，H型钢5另一侧围绕井壁2连接有均匀分布的衬板3，衬板3围成的支护壁与井壁2之间浇筑有C25钢筋混凝土。所述的矿井为主矿井溜井1，固定销6均匀分布在溜井1的井壁2上，衬板3构成的支护面与井壁2形成同心圆筒状。

所述的衬板3为WNM400A耐磨钢制成，用这种高强度耐磨钢可焊性高，耐磨度高，便于安装和后期维护。淬火加回火高强度耐磨钢板多应用于各种工程机械用耐磨损结构件等相关领域，经过对各种型号耐磨钢板进行比对，本次选用舞阳钢铁有限责任公司生产的WNM400A的高强度耐磨板，厚度30mm。高强度耐磨钢可焊性较好，支护形式做了相应改变，施工难度大大降低，节省了工期，且便于后期维护。衬板3为一层或两层，两层衬板可 以使得支撑结构更加稳定牢固。

所述的衬板3边缘为斜面状，两两之间的衬板3相互连接的接口处为焊接口7，两两之间的衬板3通过焊接口7与H型钢5一侧焊接固定，焊接牢靠。

后期生产维护时，不需要整块钢板更换，仅需对破损耐磨板上进行补焊即可，服务时间长，生产成本底；安装、维护安全工况较好。

制成支护结构流程如下：

①据矿井编制钢板固定施工图；

②依据施工图加工钢板：划线、切割、钻孔、焊制挂钩；

③依据施工图施工固定销6、扎筋、固定H型钢5；

④挂衬板3，每循环上下两层；并从衬板3预制孔中穿入带倒钩的固定销6，与主筋焊接固定；

⑤将衬板3与H型钢5焊接，确保无缝隙；

⑥以衬板3为金属模板，浇注混凝土；

⑦自下向上重复工序③～⑥依次施工，直至全仓壁支护工程到设计标高；

⑧每循环施工过程中，自上向下逐层检查钢板焊缝有无漏浆、开缝、脱焊，检查混凝土水化热温升变化，发现问题，应先制定措施，整改达标后方可继续施工；

⑨组织工程预验收、工程竣工验收，交付使用；

⑩每年定期检查仓壁支护体，发现磨损严重处及时维护，防止工字钢固定框架、混凝土缓冲层损坏。

实施例2

实施例2与实施例1基本相同，不同之处在于，如图4、5、6所述，所述的矿井为矿石仓溜井1，固定销6均匀分布在溜井1的井壁2上，衬板3构成的支护面与井壁2形成同心圆筒状。

所述的溜井1底部与溜口之间设置有过渡区8，过渡区便于安装和拆卸，更容易让整体的井面向下进行延伸，留下再工作区域，便于后期的维护和修改；所述的过渡区8内侧设置有衬板3，所述的衬板3上设置有整齐排列的锚孔301，通过紧固螺栓9将衬板3固定在井壁2上，井壁2和衬板3之间浇筑有钢筋混凝土。所述的紧固螺栓9包括锚头901和锚针902，所述的锚头901直径大于锚针902，锚头901嵌于锚孔301之中。所述的锚孔301为锥形沉孔，锚头901侧面为斜面，锚头901斜面斜度与锚头901斜度相同。斜面设计是的锚入更加紧密，衬板固定更加牢固，安全性和稳定性更好。

所述的溜井1中部为光面区域，若干衬板3均匀分布，衬板3围成的支护壁与井壁2之 间空心区域浇筑有钢筋混凝土，光面区域便于后期的维护，方便增加工作区域，容易检修。

以上示意性地对本发明创造及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，在不背离本发明的精神或者基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。附图中所示的也只是本发明创造的实施方式之一，实际的结构并不局限于此，权利要求中的任何附图标记不应限制所涉及的权利要求。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本专利的保护范围。此外，“包括”一词不排除其他元件或步骤，在元件前的“一个”一词不排除包括“多个”该元件。产品权利要求中陈述的多个元件也可以由一个元件通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (9)

1.一种矿井支护结构，其特征在于：包括固定销(6)，均匀分布的固定销(6)锚入矿井的井壁(2)上，通过固定销(6)焊接H型钢(5)一侧，焊接的若干H型钢(5)组成网格状框架，H型钢(5)另一侧围绕井壁(2)连接有均匀分布的衬板(3)，衬板(3)围成的支护壁与井壁(2)之间浇筑有钢筋混凝土。

2.根据权利要求1所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的衬板(3)边缘为斜面状，两两之间的衬板(3)相互连接的接口处为焊接口(7)，两两之间的衬板(3)通过焊接口(7)与H型钢(5)一侧焊接固定。

3.根据权利要求1所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的矿井为主矿井溜井(1)，固定销(6)均匀分布在溜井(1)的井壁(2)上，衬板(3)构成的支护面与井壁(2)形成同心圆筒状。

4.根据权利要求1所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的矿井为矿石仓溜井(1)，固定销(6)均匀分布在溜井(1)的井壁(2)上，衬板(3)构成的支护面与井壁(2)形成同心圆筒状。

5.根据权利要求3或4所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的溜井(1)底部与溜口之间设置有过渡区(8)，所述的过渡区(8)内侧设置有衬板(3)，所述的衬板(3)上设置有整齐排列的锚孔(301)，通过紧固螺栓(9)将衬板(3)固定在井壁(2)上，井壁(2)和衬板(3)之间浇筑有钢筋混凝土。

6.根据权利要求5所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的紧固螺栓(9)包括锚头(901)和锚针(902)，所述的锚头(901)直径大于锚针(902)，锚头(901)嵌于锚孔(301)之中。

7.根据权利要求6所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的锚孔(301)为锥形沉孔，锚头(901)侧面为斜面，锚头(901)斜面斜度与锚头(901)斜度相同。

8.根据权利要求3或4所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的溜井(1)中部为光面区域，若干衬板(3)均匀分布，衬板(3)围成的支护壁与井壁(2)之间空心区域浇筑有钢筋混凝土。

9.根据权利要求7所述的一种矿井支护结构，其特征在于：所述的衬板(3)为WNM400A耐磨钢制成。