CN206737933U - 一种巷道斜撑支护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巷道斜撑支护装置，其包括上支座、侧支座和支撑钢管；上支座为柔性支座，与围岩的顶板连接；侧支座包括左侧支座和右侧支座，左侧支座和右侧支座均为柔性支座，分别位于围岩的两侧，与侧板连接；支撑钢管包括第一支撑钢管和第二支撑钢管，第一支撑钢管一端与上支座接触，第一支撑钢管另一端与左侧支座接触；第二支撑钢管一端与上支座接触，第二支撑钢管另一端与右侧支座接触。本实用新型支护效果好、成本低，能使巷道支护不存在刚度大、容易压弯压爆而失效的问题，防止了顶板坍塌的发生，确保了人身安全和财产安全。

Description

一种巷道斜撑支护装置

技术领域

本实用新型属于采矿及地下工程领域，具体涉及一种巷道斜撑支护装置。

背景技术

近年来，随着我国采矿及地下工程事业的不断发展，地下作业项目越来越多。在矿区巷道工程中，由于开挖而暴露出的围岩通常不稳定，如果不能用衬砌等支挡结构物有效地支撑住围岩，它会由于自身的破碎、庞大的重量以及围岩外部的强大压力而垮落下来破坏巷道；甚至会产生不同程度的岩爆现象，当岩爆现象明显时不仅会降低矿井开采安全性也会降低开采效率。因为地下岩土体性质复杂，不同于地表，不能完全应用地表上的支护理论。因此，巷道的支护问题一直以来是危及安全和经济的难题。

对于巷道的支护，传统沿用“强支硬顶”的支护理论，通常采用砌碹支护、棚式支护等支护方式。其中，砌碹支护属于刚性被动支护，不仅支护成本高、施工速度慢、劳动强度大，而且不能适应围岩大变形；除特殊巷道和硐室，一般不宜采用。棚式支架也属于被动支护，支架与巷道表面很难密切接触，控制围岩早期变形的能力差，在复杂困难条件下支护效果差、成本高。以上两种支护都存在刚度大的问题，不仅难以有效发挥围岩的自承作用，而且在地下冲击地压的作用下，支护容易压弯压爆而失效。除此之外，上述支护的工作面各支柱承载不均匀，使得部分支护因受到的承载力大而提前破坏，导致顶板坍塌，危及人身安全和财产安全。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种支护效果好、成本低的巷道斜撑支护装置，使巷道支护不存在刚度大、容易压弯压爆而失效的问题，防止了顶板坍塌的发生，确保了人身安全和财产安全。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种巷道斜撑支护装置，包括上支座、侧支座和支撑钢管；

所述上支座为柔性支座，与围岩的顶板连接；

所述侧支座包括左侧支座和右侧支座，左侧支座和右侧支座均为柔性支座，分别位于围岩的两侧，与侧板连接；

所述支撑钢管包括第一支撑钢管和第二支撑钢管，第一支撑钢管一端与上支座接触，第一支撑钢管另一端与左侧支座接触；第二支撑钢管一端与上支座接触，第二支撑钢管另一端与右侧支座接触。

按上述方案，所述上支座包括上钢板、下钢板、第一连接螺栓、上弹簧、第一长螺栓、上钢板层；所述上钢板与围岩的顶板连接；所述上钢板、下钢板通过第一连接螺栓、螺母连接；所述上弹簧位于上钢板、下钢板之间，且始终处于被压缩状态；所述第一长螺栓依次穿过上钢板层、下钢板、上钢板后由螺母固定；

所述左侧支座和右侧支座均包括第一钢板、第二钢板、第二连接螺栓、侧弹簧、第二长螺栓、侧钢板层；所述第一钢板与围岩的侧边连接；第一钢板、第二钢板通过第二连接螺栓、螺母连接；所述侧弹簧置于第一钢板和第二钢板之间，且始终处于被压缩状态；所述第二长螺栓依次穿过侧钢板层、第二钢板、第一钢板后由螺母固定；

第一支撑钢管一端与上支座的上钢板层接触，第一支撑钢管另一端与左侧支座的侧钢板层接触；第二支撑钢管一端与上支座的上钢板层接触，第二支撑钢管另一端与右侧支座的侧钢板层接触。该结构简单、安装拆卸方便，能确保支座的柔性，是巷道的支护效果好；能重复利用，降低支护成本。

按上述方案，所述上钢板层的截面为倒梯形，该倒梯形为等腰梯形，所述侧钢板层的截面为直角梯形，且等腰梯形的腰长与直角梯形的斜边长度相等；支撑钢管的直径与等腰梯形的腰长相等。第一支撑钢管的一端与等腰梯形的其中一个腰接触，第一支撑钢管的另一端与左侧支座的直角梯形的斜边接触；第二支撑钢管的一端与等腰梯形的另一个腰接触，第二支撑钢管的另一端与右侧支座的直角梯形的斜边接触。该结构不仅美观，还能达到良好的支护效果。

按上述方案，上钢板层、侧钢板层均由不等厚度的钢板组成，以使整个结构更稳定可靠，且方便拆装。

本实用新型的有益效果在于：

仅由柔性上支座、柔性侧支座、支撑钢管组成，并采用斜撑来对巷道进行支护，其结构简单、稳定，制作方便，且成本低、支护效果好；

通过使用弹簧使支撑钢管和支座在荷载作用下有较好的缓冲和减振，螺栓、螺母的调节能根据不同的需要使弹簧积聚不同的能量，对于具有岩爆现象的巷道其优点更为突出；

能将上部荷载传递到侧面，不仅预防了巷道顶板的塌陷，同时防止了巷道两边的岩爆；

仅通过螺栓、螺母连接，安装、拆卸方便；

制作时间短，提高了支护效率；

能重复利用，节约了支护成本；

在保证有效支护巷道顶板及边帮的同时，不影响巷道的正常通行运输。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型巷道斜撑支护装置的结构示意图；

图2为上支座的结构示意图；

图3为侧支座的结构示意图；

其中：1、上支座，2、上钢板，3、下钢板，4、第一连接螺栓，5、上弹簧，6、第一长螺栓，7、上钢板层，8、螺母，9、左侧支座，10、右侧支座，11、第一钢板，12、第二钢板，13、第二连接螺栓，14、侧弹簧，15、第二长螺栓，16、侧钢板层，17、顶板，18、侧边，19、腰，20、斜边，21、第一支撑钢管，22、第二支撑钢管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

参见图1-图3，一种巷道斜撑支护装置，包括上支座1、左侧支座9、右侧支座10、第一支撑钢管21、第二支撑钢管22。上支座1为柔性支座，其包括上钢板2、下钢板3、第一连接螺栓4、上弹簧5、第一长螺栓6、上钢板层7；上钢板2与围岩的顶板17连接；上钢板2、下钢板3通过第一连接螺栓4、螺母8连接；上弹簧5有多个，位于上钢板2、下钢板3之间，且始终处于被压缩状态；上钢板层7由不等厚度的钢板组成,其截面为倒梯形，且该倒梯形为等腰梯形；第一长螺栓6依次穿过上钢板层7、下钢板3、上钢板2后由螺母8固定。 左侧支座9和右侧支座10均为柔性支座，分别位于围岩的两侧；左侧支座9和右侧支座10均包括第一钢板11、第二钢板12、第二连接螺栓13、侧弹簧14、第二长螺栓15、侧钢板层16；第一钢板11与围岩的侧边18连接；第一钢板11、第二钢板12通过第二连接螺栓13、螺母8连接；侧弹簧14置于第一钢板11和第二钢板12之间，且始终处于被压缩状态；侧钢板层16由不等厚度的钢板组成，其截面为直角梯形；第二长螺栓15依次穿过侧钢板层16、第二钢板12、第一钢板11后由螺母8固定。第一支撑钢管21的一端与等腰梯形的其中一个腰19接触，第一支撑钢管21的另一端与左侧支座9的直角梯形的斜边20接触；第二支撑钢管22的一端与等腰梯形的另一个腰19接触，第二支撑钢管22的另一端与右侧支座10的直角梯形的斜边20接触；通过调节上支座1、左侧支座9和右侧支座10上的螺母8将第一支撑钢管21、第二支撑钢管22固定牢固。在较佳实施例中，等腰梯形的腰19的长度与直角梯形的斜边20长度相等；第一支撑钢管21、第二支撑钢管22的直径与等腰梯形的腰19的长度相等。

采用上述巷道斜撑支护装置进行巷道支护的方法，其包括如下步骤：

组装上支座1

上钢板2、下钢板3、第一连接螺栓4、上弹簧5、第一长螺栓6、上钢板层7；上钢板2与围岩的顶板17连接；上钢板2、下钢板3通过第一连接螺栓4、螺母8连接；上弹簧5有多个，位于上钢板2、下钢板3之间，且始终处于被压缩状态；上钢板层7由不等厚度的钢板组成,其截面为倒梯形，且该倒梯形为等腰梯形；第一长螺栓6依次穿过上钢板层7、下钢板3、上钢板2后由螺母8固定；

组装左侧支座9和右侧支座10

左侧支座9和右侧支座10均包括第一钢板11、第二钢板12、第二连接螺栓13、侧弹簧14、第二长螺栓15、侧钢板层16；第一钢板11与围岩的侧边18连接；第一钢板11、第二钢板12通过第二连接螺栓13、螺母8连接；侧弹簧14置于第一钢板11和第二钢板12之间，且始终处于被压缩状态；侧钢板层16由不等厚度的钢板组成，其截面为直角梯形；第二长螺栓15依次穿过侧钢板层16、第二钢板12、第一钢板11后由螺母8固定；

安设第一支撑钢管21、第二支撑钢管22

第一支撑钢管21的一端与等腰梯形的其中一个腰19接触，第一支撑钢管21的另一端与左侧支座9的直角梯形的斜边20接触；第二支撑钢管22的一端与等腰梯形的另一个腰19接触，第二支撑钢管22的另一端与右侧支座10的直角梯形的斜边20接触；通过调节上支座1、左侧支座9和右侧支座10上的螺母8将第一支撑钢管21、第二支撑钢管22固定牢固。

本实用新型中，上钢板2、下钢板3、第一钢板11、第二钢板12均开设有连接孔，第一连接螺栓4、第一长螺栓4穿过上钢板2、下钢板3上的连接孔，第二连接螺栓13、第二长螺栓15穿过第一钢板11、第二钢板12上的连接孔。安装、拆卸非常方便。

具体实例：

某巷道为6m×5m 其宽为6米，高为5米，四周为力学性能较好的围岩。上钢板2、下钢板3、第一钢板11、第二钢板12选用Q235型钢板，上钢板2、下钢板3、第一钢板11、第二钢板12厚度均为25mm。侧钢板层16、上钢板层7厚度均为450mm，由多个不等厚度的Q235型钢板组成。侧弹簧14、上弹簧5采用规格为55Si2Mn、60Si2Mn、60Si2MnA、60Si2CrA、60Si2CrVA等中的一种弹簧钢制成，根据不同工程情况选择不同类型弹簧。第一支撑钢管21、第二支撑钢管22外径为Φ600，Φ609，Φ630等中的一种。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种巷道斜撑支护装置，其特征在于：包括上支座、侧支座和支撑钢管；

所述上支座为柔性支座，与围岩的顶板连接；

所述侧支座包括左侧支座和右侧支座，左侧支座和右侧支座均为柔性支座，分别位于围岩的两侧，与侧板连接；

所述支撑钢管包括第一支撑钢管和第二支撑钢管，第一支撑钢管一端与上支座接触，第一支撑钢管另一端与左侧支座接触；第二支撑钢管一端与上支座接触，第二支撑钢管另一端与右侧支座接触。

2.根据权利要求1所述的巷道斜撑支护装置，其特征在于：

所述上支座包括上钢板、下钢板、第一连接螺栓、上弹簧、第一长螺栓、上钢板层；所述上钢板与围岩的顶板连接；所述上钢板、下钢板通过第一连接螺栓、螺母连接；所述上弹簧位于上钢板、下钢板之间，且始终处于被压缩状态；所述第一长螺栓依次穿过上钢板层、下钢板、上钢板后由螺母固定；

所述左侧支座和右侧支座均包括第一钢板、第二钢板、第二连接螺栓、侧弹簧、第二长螺栓、侧钢板层；所述第一钢板与围岩的侧边连接；第一钢板、第二钢板通过第二连接螺栓、螺母连接；所述侧弹簧置于第一钢板和第二钢板之间，且始终处于被压缩状态；所述第二长螺栓依次穿过侧钢板层、第二钢板、第一钢板后由螺母固定；

第一支撑钢管一端与上支座的上钢板层接触，第一支撑钢管另一端与左侧支座的侧钢板层接触；第二支撑钢管一端与上支座的上钢板层接触，第二支撑钢管另一端与右侧支座的侧钢板层接触。

3.根据权利要求2所述的巷道斜撑支护装置，其特征在于：所述上钢板层的截面为倒梯形，该倒梯形为等腰梯形，所述侧钢板层的截面为直角梯形，且等腰梯形的腰长与直角梯形的斜边长度相等；支撑钢管的直径与等腰梯形的腰长相等；第一支撑钢管的一端与等腰梯形的其中一个腰接触，第一支撑钢管的另一端与左侧支座的直角梯形的斜边接触；第二支撑钢管的一端与等腰梯形的另一个腰接触，第二支撑钢管的另一端与右侧支座的直角梯形的斜边接触。

4.根据权利要求2或3所述的巷道斜撑支护装置，其特征在于：上钢板层、侧钢板层均由不等厚度的钢板组成。