CN209483375U - 一种巷道支护结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种巷道支护结构，包括支护底板、两块支护侧板和支护顶板；每块支护侧板的底部分别固设在支护底板上，其顶部分别固设在支护顶板上，在支护底板、两块所述支护侧板与所述支护顶板之间形成有支护空间；支护空间具有长度方向和宽度方向；在支护底板的两端与两块支护侧板之间分别设置有加强板；在沿着支护空间的宽度方向上，两块支护侧板位于两块加强板之间；每块加强板的内表面分别固设在支护侧板上，其底面分别固设在支护底板的上方。本实用新型公开的巷道支护结构，其结构简单、结构牢靠、成本低，便于施工和使用，其能够提高巷道支护结构整体的结构强度和结构稳定性，增强其抗底鼓能力。

Description

一种巷道支护结构

技术领域

本实用新型涉及矿山技术领域，尤其涉及一种巷道支护结构。

背景技术

随着煤炭行业的快速发展，在矿山建设中，巷道的建设显得尤为重要，巷道的安全、快速施工历来受到各方重视。采用普通法进行巷道掘进时，巷道开挖方式分为明槽开挖方式和暗硐开挖方式，除在山区利用稳定的山坡地形直接进行暗硐挖掘方式外，一般均需进行明槽开挖方式，以克服井口覆盖层薄、顶底板不易维护的困难。当地质情况以沙层和土层为主时，由于巷道内的土体特性极为松散、富水，固结程度差，强度低，巷道底板易沉陷，加上运营过程中的超载，加重了巷道底板沉降，甚至会导致巷道底板开裂乃至严重破坏。而且，现国内对于厚表土、复杂地质条件下斜井明槽的研究理论还不是很完善，相关规范、规程仅对斜井井筒倾角及支护形式作了相关方面的规定，对松散、富水土体巷道中的明槽段的底板的支护结构没有明确规定。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种巷道支护结构，其结构简单、结构牢靠、成本低，便于生产、施工和使用，其能够有效提高巷道支护结构整体的结构强度和结构稳定性，增强其抗底鼓能力。

本实用新型技术方案提供的一种巷道支护结构，包括用于支护巷道的底板的支护底板、用于支护所述巷道的侧板的两块支护侧板和用于支护所述巷道的顶板的支护顶板；

每块所述支护侧板的底部分别固设在所述支护底板上，其顶部分别固设在所述支护顶板上，在所述支护底板、两块所述支护侧板与所述支护顶板之间形成有支护空间；

所述支护空间具有长度方向和与所述长度方向垂直的宽度方向；

在所述支护底板的两端与两块所述支护侧板之间分别设置有加强板；

在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两块所述支护侧板位于两块所述加强板之间；

每块所述加强板的内表面分别固设在相应的所述支护侧板上，每块所述加强板的底面分别固设在所述支护底板的上方。

进一步地，所述支护底板具有底板刚性支撑结构，所述支护侧板具有侧板刚性支撑结构；

所述侧板刚性支撑结构的底部与所述底板刚性支撑结构紧固连接；

所述加强板具有加强板刚性支撑结构，所述加强板刚性支撑结构的上部与所述侧板刚性支撑结构紧固连接，其下部与所述底板刚性支撑结构紧固连接。

进一步地，在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，所述加强板刚性支撑结构倾斜地向上延伸。

进一步地，所述底板刚性支撑结构、所述侧板刚性支撑结构和所述加强板刚性支撑结构都为钢筋结构。

进一步地，所述支护底板包括底板主板和两块底板端板；

在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两块所述底板端板分别固设在所述底板主板的两端；

所述底板端板水平布置，所述加强板的底部固设在所述底板端板上；

所述底板主板的底面为第一弧形曲面，所述第一弧形曲面的圆心位于所述支护底板的上方。

进一步地，在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两块所述底板端板对称地布置在所述底板主板的两端。

进一步地，所述底板主板包括底层、中间层和顶层；

所述中间层覆盖在所述底层的上方，所述顶层覆盖在所述中间层的上方；

所述第一弧形曲面设置在所述底层的底面上，所述顶层的顶面为平面。

进一步地，所述底层呈弧形状，所述中间层的底面为第二弧形曲面；

所述第二弧形曲面的圆心与所述第一弧形曲面的圆心重合。

进一步地，所述底板刚性支撑结构包括主板刚性支撑结构和两个端板刚性支撑结构；

所述端板刚性支撑结构水平布置，所述主板刚性支撑结构呈弧形状；

在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两个所述端板刚性支撑结构分别固设在所述主板刚性支撑结构的两端；

所述主板刚性支撑结构设置在所述中间层中，所述端板刚性支撑架构设置在所述底板端板上。

进一步地，所述中间层包括底部混凝土层和顶部混凝土层，所述顶部混凝土层位于所述底部混凝土层的上方；

所述顶部混凝土层的顶面固设在所述顶层的下方，所述底部混凝土层的底面固定在所述底层的上方；

在所述底部混凝土层中设置有钢筋结构。

采用上述技术方案，具有如下有益效果：

本实用新型提供的巷道支护结构，主要由支护底板、两块支护侧板、支护顶板和两块加强板组成。每块支护侧板的底部分别固设在支护底板上，其顶部分别固设在支护顶板上，在支护底板、两块支护侧板与支护顶板之间形成有支护空间。支护空间具有长度方向、宽度方向和高度方向，支护空间的长度方向、其宽度方向、其高度方向两两相互垂直。在支护底板的两端与两块支护侧板之间分别设置有加强板。加强板位于支护空间的外侧。在沿着支护空间的宽度方向上，两块支护侧板位于两块加强板之间。每块加强板的内表面分别固设在相应的支护侧板上，其底面分别固设在支护底板的上方。在两块支护侧板与支护底板的两端之间分别固设有加强板，其能够显著提高巷道支护结构整体的结构强度和结构稳定性，增强其抗底鼓能力。

本实用新型提供的巷道支护结构，其结构简单、结构牢靠、成本低，便于生产、施工和使用，其能够有效提高巷道支护结构整体的结构强度和结构稳定性，增强其抗底鼓能力。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的巷道支护结构的示意图；

图2为图1所示的巷道支护结构中的支护底板、支护侧板与加强板连接的示意图；

图3为图2的爆炸示意图；

图4为加强板刚性支撑结构与底板刚性支撑结构、侧板刚性支撑结构连接的示意图；

图5为底板主板与底板端板的爆炸示意图；

图6为底板主板的爆炸示意图。

附图标记对照表：

100-巷道支护结构； 1-支护底板； 11-底板主板；

111-底层； 1111-第一弧形曲面； 112-中间层；

1121-底部混凝土层； 1122-顶部混凝土层； 1123-第二弧形曲面；

113-顶层； 12-底板端板； 13-底板刚性支撑结构；

131-主板刚性支撑结构； 132-端板刚性支撑结构；

2-支护侧板； 21-侧板刚性支撑结构；

3-支护顶板； 4-支护空间； 41-宽度方向；

42-高度方向； 5-加强板； 51-加强板刚性支撑结构。

具体实施方式

下面结合附图来进一步说明本实用新型的具体实施方式。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

如图1-3所示，本实用新型一实施例提供的一种巷道支护结构100，包括用于支护巷道的底板的支护底板1、用于支护巷道的侧板的两块支护侧板2和用于支护巷道的顶板的支护顶板3。

每块支护侧板2的底部分别固设在支护底板1上，其顶部分别固设在支护顶板3上，在支护底板1、两块支护侧板2与支护顶板3之间形成有支护空间4。

支护空间4具有长度方向和与长度方向垂直的宽度方向41。

在支护底板1的两端与两块支护侧板2之间分别设置有加强板5。

在沿着支护空间4的宽度方向41上，两块支护侧板2位于两块加强板5之间。

每块加强板5的内表面分别固设在相应的支护侧板2上，每块加强板5的底面分别固设在支护底板1的上方。

也即是，本实用新型提供的巷道支护结构100，主要由支护底板1、两块支护侧板2、支护顶板3和两块加强板5组成。其中，支护底板1用于支护巷道的底板，支护侧板2用于支护巷道的侧板，支护顶板3用于支护巷道的顶板。巷道采用明槽开挖方式，即从上向下开挖，开挖完成后，通过修建本实用新型提供的巷道支护结构100，对巷道进行支护，防止巷道沉降、巷道开裂乃至严重破坏。

每块支护侧板2的底部分别固设在支护底板1的上方，其顶部分别固设在支护顶板3的下方，在支护底板1、两块支护侧板2与支护顶板3之间形成有支护空间4。支护空间4具有长度方向、宽度方向41和高度方向42，支护空间4的长度方向、宽度方向41与高度方向42两两相互垂直。支护空间4的长度方向为巷道的长度方向，支护空间4的宽度方向41为巷道的宽度方向，支护空间4的高度方向42为巷道的高度方向42。人员主要通过支护空间4进出巷道，设备和物料在支护空间4内运输。

支护底板1可以为无筋混凝土板、或为钢筋混凝土板、或为钢丝网水泥板、或为纤维混凝土板，或为预应力混凝土板，或为石板，或为水泥板，或为钢板等。支护侧板2可以为无筋混凝土板、或为钢筋混凝土板、或为钢丝网水泥板、或为纤维混凝土板，或为预应力混凝土板，或为石板，或为水泥板，或为钢板等。支护顶板3可以为无筋混凝土板、或为钢筋混凝土板、或为钢丝网水泥板、或为纤维混凝土板，或为预应力混凝土板，或为石板，或为水泥板，或为钢板等。

在支护底板1的两端与两块支护侧板2之间分别设置有加强板5。在沿着支护空间4的宽度方向上，两块支护侧板2位于两块加强板5之间，即加强板5位于支护空间4的外侧。每块加强板5的内表面分别固设在相应的支护侧板2上，每块加强板5的底面分别固设在支护底板1的上方。

加强板5可以为无筋混凝土板、或为钢筋混凝土板、或为钢丝网水泥板、或为纤维混凝土板，或为预应力混凝土板，或为石板，或为水泥板，或为钢板等。优选地，支护底板1、两块支护侧板2、支护顶板3和加强板5整体浇筑而成，利于提高巷道支护结构100的整体的结构强度。

这里所述的加强板5的内表面指的是加强板5上朝向支护侧板2侧的表面。在两块支护侧板2与支护底板1的两端之间分别固设有加强板5，其能够显著提高巷道支护结构100整体的结构强度和结构稳定性，增强其抗底鼓能力。

本实用新型提供的巷道支护结构，其结构简单、结构牢靠、成本低，便于生产、施工和使用，其能够有效提高巷道支护结构整体的结构强度和结构稳定性，增强其抗底鼓能力，减少了因明槽回填不平衡造成的井筒偏移，有效抑制减缓巷道沉降。

较佳地，如图4所示，支护底板1具有底板刚性支撑结构13，支护侧板2具有侧板刚性支撑结构21。

侧板刚性支撑结构21的底部与底板刚性支撑结构13紧固连接。

加强板5具有加强板刚性支撑结构51，加强板刚性支撑结构51的上部与侧板刚性支撑结构21紧固连接，其下部与底板刚性支撑结构13紧固连接。

为了提高巷道支护结构100整体的结构强度和结构稳定性，支护底板1具有底板刚性支撑结构13，支护侧板2具有侧板刚性支撑结构21，加强板5具有加强板刚性支撑结构51。侧板刚性支撑结构21的底部与底板刚性支撑结构13紧固连接，加强板刚性支撑结构51的上部与侧板刚性支撑结构21紧固连接，其下部与底板刚性支撑结构13紧固连接。

侧板刚性支撑结构21、底板刚性支撑结构13和加强板刚性支撑结构51可以为钢筋结构、由机械强度大的多条碳纤维条或碳纤维管，或金属条或金属等连接而成的支撑结构，这些支撑结构可以呈网状，或呈条状等。优选地，底板刚性支撑结构13、侧板刚性支撑结构21和加强板刚性支撑结构51都为钢筋结构，钢筋结构在建筑领域应用比较成熟，其能够提高结构强度，降低施工成本。钢筋结构主要由横向钢筋和纵向钢筋组成，横向钢筋沿着支护空间4的宽度方向41布置，纵向钢筋沿着支护空间4的长度方向布置，横向钢筋与纵向钢筋垂直，横向钢筋通过箍筋与纵向钢筋连接。

支护底板1、支护侧板2和支护顶板3都具有钢筋混凝土层，底板刚性支撑结构13设置在支护底板1中的钢筋混凝土层中，侧板刚性支撑结构21设置在支护侧板2中的钢筋混凝土层中，加强板刚性支撑结构51设置在加强板5中的钢筋混凝土层中。

较佳地，如图4所示，在沿着支护空间4的宽度方向41上，加强板刚性支撑结构51倾斜地向上延伸。

为了便于加工、降低成本和提高加强板5的结构稳定性，在沿着支护空间4的宽度方向41上，加强板刚性支撑结构51倾斜地向上延伸，加强板刚性支撑结构51的顶部与侧板刚性支撑结构21连接，其底部与底板刚性支撑结构13连接。

较佳地，如图4所示，底板刚性支撑结构13、侧板刚性支撑结构21和加强板刚性支撑结构51都为钢筋结构。

为了便于大批量生产和加工、降低成本，底板刚性支撑结构13、侧板刚性支撑结构21和加强板刚性支撑结构51都为钢筋结构。钢筋结构在建筑领域应用比较成熟，采用钢筋结构，利于提高结构强度，降低施工成本。

较佳地，如图5-6所示，支护底板1包括底板主板11和两块底板端板12。

在沿着支护空间4的宽度方向41上，两块底板端板12分别固设在底板主板11的两端。

底板端板12水平布置，加强板5的底部固设在底板端板12上。

底板主板11的底面为第一弧形曲面1111，第一弧形曲面1111的圆心位于支护底板1的上方。

为了增大支护底板1与巷道底部的接触面积，增强支护底板1抗底鼓的能力，支护底板1设置为主要由底板主板11和两块底板端板12组成。在沿着支护空间4的宽度方向41上，两块底板端板12分别固设在底板主板11的两端，底板端板12水平布置，加强板5的底部固设在底板端板12上。两块支护侧板2分别固设在两块底板端板12上，或者两块支护侧板2分别固设在两块底板主板11上。底板主板11的底面为光滑的第一弧形曲面1111，第一弧形曲面1111的圆心位于支护底板1的上方，也即是，第一弧形曲面1111呈倒立的拱形结构。

较佳地，如图3和图5-6所示，在沿着支护空间4的宽度方向41上，两块底板端板12对称地布置在底板主板11的两端。

为了提高巷道支护结构100受力的均匀性，增强抗外部载荷影响的能力，在沿着支护空间4的宽度方向41上，两块底板端板12对称地布置在底板主板11的两端。

较佳地，如图5-6所示，底板主板11包括底层111、中间层112和顶层113。

中间层112覆盖在底层111的上方，顶层113覆盖在中间层112的上方。

第一弧形曲面1111设置在底层111的底面上，顶层113的顶面为平面。

为了支护底板1整体的牢固性，便于人员进出和运输设备或物料，底板主板11主要由底层111、中间层112和顶层113组成。底层111、中间层112和顶层113由下至上依次铺设。第一弧形曲面1111设置在底层111的底面上，顶层113的顶面为平面。底层111可以为水泥砂浆垫层，素混凝土层、钢筋混凝土层、纤维混凝土板或预应力混凝土板。中间层112可以为水泥砂浆垫层，素混凝土层、钢筋混凝土层、纤维混凝土板或预应力混凝土板。顶层113可以为水泥砂浆垫层，素混凝土层、钢筋混凝土层、纤维混凝土板或预应力混凝土板。优选地，底层111为水泥砂浆垫层，中间层112为混凝土层，顶层113为由沥青、石子等浇筑而成的沥青路面层或水泥路面层等，利于提高结构强度，降低成本，优化性价比。

较佳地，如图6所示，底层111呈弧形状，中间层112的底面为第二弧形曲面1123。

第二弧形曲面1123的圆心与第一弧形曲面1111的圆心重合。

为了进一步提高中间层112抗底鼓的能力，底层111呈弧形状，中间层112的底面为第二弧形曲面1123，第二弧形曲面1123固定在底层111的弧形顶面上，第二弧形曲面1123的圆心与第一弧形曲面1111的圆心重合。

较佳地，如图4-6所示，底板刚性支撑结构13包括主板刚性支撑结构131和两个端板刚性支撑结构132。

端板刚性支撑结构132水平布置，主板刚性支撑结构131呈弧形状。

在沿着支护空间4的宽度方向41上，两个端板刚性支撑结构132分别固设在主板刚性支撑结构131的两端。

主板刚性支撑结构131设置在中间层112中，端板刚性支撑结构132设置在底板端板12上。

也即是，底板刚性支撑结构13主要由主板刚性支撑结构131和两个端板刚性支撑结构132组成。每个端板刚性支撑结构132分别水平布置，主板刚性支撑结构131呈弧形状，主板刚性支撑结构131呈倒立的拱形结构。在沿着支护空间4的宽度方向41上，两个端板刚性支撑结构132分别固设在主板刚性支撑结构131的两端。

主板刚性支撑结构131设置在中间层112中，端板刚性支撑结构132设置在底板端板12上。

底板主板11具有混凝土层，主板刚性支撑结构131固设在底板主板11的混凝土层内。底板端板12具有混凝土层，端板刚性支撑结构132固设在底板端板12的混凝土层内。主板刚性支撑结构131设置在底板主板11内，端板刚性支撑结构132设置在底板端板12内，显著地提高了支护底板1整体的结构强度和结构的稳定性。

较佳地，如图1和图4-6所示，中间层112包括底部混凝土层1121和顶部混凝土层1122，顶部混凝土层1122位于底部混凝土层1121的上方。

顶部混凝土层1122的顶面固设在顶层113的下方，底部混凝土层1121的底面固定在底层111的上方。

在底部混凝土层1121中设置有钢筋结构。

为了在保持结构强度的基础上，降低加工成本，中间层112包括底部混凝土层1121和顶部混凝土层1122，顶部混凝土层1122位于底部混凝土层1121的上方。顶部混凝土层1122的顶面固设在顶层113的下方，底部混凝土层1121的底面固定在所述底层111的上方。在底部混凝土层1121中设置有钢筋结构，利于提高结构强度。即底部混凝土层1121为钢筋混凝土层，顶部混凝土层1122为无筋混凝土层，便于施工和和提高施工效率。

较佳地，如图1所示，支护顶板3呈拱形状，在沿着支护空间4的宽度方向41上，支护顶板3的两端分别固定在两块支护侧板2的顶部，支护顶板3具有拱形结构，具有跨越能力大、省材料和成本低等优点。

以上所述的仅是本实用新型的原理和较佳的实施例。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在本实用新型原理的基础上，还可以做出若干其它变型，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种巷道支护结构，包括用于支护巷道的底板的支护底板、用于支护所述巷道的侧板的两块支护侧板和用于支护所述巷道的顶板的支护顶板；

每块所述支护侧板的底部分别固设在所述支护底板上，其顶部分别固设在所述支护顶板上，在所述支护底板、两块所述支护侧板与所述支护顶板之间形成有支护空间；

所述支护空间具有长度方向和与所述长度方向垂直的宽度方向；

其特征在于，在所述支护底板的两端与两块所述支护侧板之间分别设置有加强板；

在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两块所述支护侧板位于两块所述加强板之间；

每块所述加强板的内表面分别固设在相应的所述支护侧板上，每块所述加强板的底面分别固设在所述支护底板的上方。

2.根据权利要求1所述的巷道支护结构，其特征在于，所述支护底板具有底板刚性支撑结构，所述支护侧板具有侧板刚性支撑结构；

所述侧板刚性支撑结构的底部与所述底板刚性支撑结构紧固连接；

所述加强板具有加强板刚性支撑结构，所述加强板刚性支撑结构的上部与所述侧板刚性支撑结构紧固连接，其下部与所述底板刚性支撑结构紧固连接。

3.根据权利要求2所述的巷道支护结构，其特征在于，在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，所述加强板刚性支撑结构倾斜地向上延伸。

4.根据权利要求2或3所述的巷道支护结构，其特征在于，所述底板刚性支撑结构、所述侧板刚性支撑结构和所述加强板刚性支撑结构都为钢筋结构。

5.根据权利要求2所述的巷道支护结构，其特征在于，所述支护底板包括底板主板和两块底板端板；

在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两块所述底板端板分别固设在所述底板主板的两端；

所述底板端板水平布置，所述加强板的底部固设在所述底板端板上；

所述底板主板的底面为第一弧形曲面，所述第一弧形曲面的圆心位于所述支护底板的上方。

6.根据权利要求5所述的巷道支护结构，其特征在于，在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两块所述底板端板对称地布置在所述底板主板的两端。

7.根据权利要求5或6所述的巷道支护结构，其特征在于，所述底板主板包括底层、中间层和顶层；

所述中间层覆盖在所述底层的上方，所述顶层覆盖在所述中间层的上方；

所述第一弧形曲面设置在所述底层的底面上，所述顶层的顶面为平面。

8.根据权利要求7所述的巷道支护结构，其特征在于，所述底层呈弧形状，所述中间层的底面为第二弧形曲面；

所述第二弧形曲面的圆心与所述第一弧形曲面的圆心重合。

9.根据权利要求7所述的巷道支护结构，其特征在于，所述底板刚性支撑结构包括主板刚性支撑结构和两个端板刚性支撑结构；

所述端板刚性支撑结构水平布置，所述主板刚性支撑结构呈弧形状；

在沿着所述支护空间的所述宽度方向上，两个所述端板刚性支撑结构分别固设在所述主板刚性支撑结构的两端；

所述主板刚性支撑结构设置在所述中间层中，所述端板刚性支撑架构设置在所述底板端板上。

10.根据权利要求7所述的巷道支护结构，其特征在于，所述中间层包括底部混凝土层和顶部混凝土层，所述顶部混凝土层位于所述底部混凝土层的上方；

所述顶部混凝土层的顶面固设在所述顶层的下方，所述底部混凝土层的底面固定在所述底层的上方；

在所述底部混凝土层中设置有钢筋结构。