CN213574101U - 裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构 - Google Patents
裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213574101U CN213574101U CN202022119506.8U CN202022119506U CN213574101U CN 213574101 U CN213574101 U CN 213574101U CN 202022119506 U CN202022119506 U CN 202022119506U CN 213574101 U CN213574101 U CN 213574101U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- shaped
- arc
- roadway
- lane
- elbow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003245 coal Substances 0.000 title claims abstract description 29
- 230000008093 supporting effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 45
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 45
- 238000004901 spalling Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005065 mining Methods 0.000 claims abstract description 7
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 5
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 208000010392 Bone Fractures Diseases 0.000 claims 1
- 206010017076 Fracture Diseases 0.000 claims 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 9
- 241001270131 Agaricus moelleri Species 0.000 description 5
- 238000009412 basement excavation Methods 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005641 tunneling Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构，是将巷道断面设置为类矩形断面，其两侧帮为巷帮直墙，顶部为巷道平顶，两侧肩设置呈上拱的弧形侧肩，在巷帮与巷顶之间形成弧形过渡；将巷帮上用于组合各根巷帮锚杆的U型钢筋梯子梁在U型底部顺着巷道中弧形侧肩延伸成弧形弯头，形成带弯头U型钢筋梯子梁；其弧形弯头与顶板M型钢带搭接，并通过顶板锚杆组合成一整体结构。本实用新型改善了巷道顶板侧肩处应力集中现象，实现了顶帮整体锚固，能有效避免采煤工作面回采巷道因超宽引发顶板冒顶事故。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤矿巷道支护结构，更具体地说尤其是一种裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构
背景技术
矿层采出后，采空区顶板岩层内出现悬空，其压力转移到煤壁上，煤壁所承受的压力增加，形成增压区，煤壁在附加荷载的作用下，一部分煤被压碎，并挤向采空区，这种现象称为片帮。
在一些矿区，由于受沉积环境影响，地层成岩时间晚，岩石成熟度低，再加上岩石多为泥质、钙质胶结充填，煤层顶底板岩层胶结性差，强度低，煤层内裂隙、特别是纵向裂隙发育，煤巷掘进时，巷帮裂隙发育的煤层常呈块状片帮，不仅造成巷道超宽，而且巷道成型差，在弱胶结顶板条件下，顶板存在漏冒风险。
现有技术中，针对采用矩形断面的采煤工作面回采巷道，其巷道支护形式为锚索网支护，如图4和图5所示，包括两侧肩呈直角的矩形断面巷道6，设于巷帮的多根巷帮锚杆5，用于组合巷帮锚杆5的H型钢筋梯子梁7，设于巷道顶板的多根顶板锚索及顶板锚杆4，以及组合顶板锚索和顶板锚杆4的顶板M型钢带3；图5所示的H型钢筋梯子梁7是由两根梯子梁纵筋7a和若干根梯子梁横筋7b对焊而成，梯子梁纵筋7a的长度与巷道高度等长，梯子梁横筋7b的长度设置为60mm；但是，图2所示的两侧肩呈直角的矩形断面巷道6在两侧肩直角处极易形成应力集中，在巷道掘进扰动作用下，煤壁片帮将会加剧，致使H型钢筋梯子梁7中的梯子梁纵筋7a和梯子梁横筋7b脱焊，护帮作用降低甚至失效，不利于巷帮煤壁片帮控制。
实用新型内容
本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构，以避免采煤工作面回采巷道因超宽引发顶板冒顶事故。
本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案：
本实用新型裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构的特点是：将巷道断面设置为类矩形断面，所述类矩形断面是指：两侧帮为巷帮直墙，顶部为巷道平顶，两侧肩设置呈上拱的弧形侧肩，在巷帮与巷顶之间形成弧形过渡；将巷帮上用于组合各根巷帮锚杆的U型钢筋梯子梁在U型底部顺着巷道中弧形侧肩延伸有弧形弯头，形成带弯头U型钢筋梯子梁；所述带弯头U型钢筋梯子梁中的弧形弯头与顶板M型钢带搭接，并通过顶板锚杆组合成一整体结构。
本实用新型裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构的特点也在于：所述带弯头U型钢筋梯子梁是由一根圆钢折弯呈U形筋，U形筋中的U形头弯曲为弧形弯头，U形筋中平行的两侧筋之间由横筋对焊连接。
本实用新型裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构的特点也在于：所述弧形侧肩是半径为1m的四分之一圆周长的圆弧段。
与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：
1、本实用新型将巷道断面中的两侧肩设置呈上拱的弧形侧肩，形成直墙平顶弧形肩的巷道断面，不仅改善了巷道顶板侧肩处应力集中现象，而且有利于控制巷道断面，避免巷道超挖。
2、本实用新型中将带弯头U型钢筋梯子梁中的弧形弯头与顶板M型钢带搭接，有效避免了U型钢筋梯子梁与顶板M型钢带在巷道侧肩处搭接可能造成的开焊问题，结构牢固。
3、本实用新型将带弯头U型钢筋梯子梁和顶板M型钢带通过顶板锚杆组合成整体结构，实现了顶帮整体锚固，提高了顶板侧肩处围岩的稳定性，有利于控制因巷道煤帮片帮而导致巷道超宽问题。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图2为本实用新型中带弯头U型钢筋梯子梁侧视示意图；
图3为本实用新型中带弯头U型钢筋梯子梁主视示意图；
图4为现有技术中采煤工作面回采巷道支护结构示意图；
图5为现有技术中H型钢筋梯子梁结构示意图；
图中标号：1直墙平顶弧形肩巷道断面，2带弯头U型钢筋梯子梁，3顶板M型钢带，4顶板锚杆，5巷帮锚杆，6侧肩呈直角的矩形断面巷道，7为H型钢筋梯子梁，7a梯子梁纵筋，7b梯子梁横筋。
具体实施方式
参见图1、图2和图3，本实施例中裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构是：
将巷道断面设置为类矩形断面，类矩形断面是指：两侧帮为巷帮直墙，顶部为巷道平顶，两侧肩设置呈上拱的弧形侧肩，在巷帮与巷顶之间形成弧形过渡，形成直墙平顶弧形肩巷道断面1。
将巷帮上用于组合各根巷帮锚杆5的U型钢筋梯子梁在U型底部顺着巷道中弧形侧肩延伸有弧形弯头，形成带弯头U型钢筋梯子梁2；带弯头U型钢筋梯子梁2中的弧形弯头与顶板M型钢带3搭接，并通过顶板锚杆4组合成一整体结构，实现了顶帮整体锚固。
具体实施中，带弯头U型钢筋梯子梁2是由一根Φ12mm的圆钢2a折弯呈U形筋，U形筋中的U形头弯曲为弧形弯头，U形筋中平行的两侧筋之间由Φ12mm的横筋2b对焊连接；Φ12mm的圆钢2a的展开长度为巷道高度的2倍，其弧形弯头是按巷道中弧形侧肩的弧度及长度设置，使其与巷道中弧形侧肩相吻合，以利于提高顶板侧肩处围岩的稳定性，并能够与顶板M型钢带3搭接；可以将弧形侧肩设置为半径为1m的四分之一圆周长的圆弧段；本实施例中采有U形筋的形式更进一步提高结构整体性。
图1所示是断面为5200mm×3400mm的巷道，其施工过程：
1、巷道掘进：在煤层中进行巷道掘进，形成直墙平顶弧形肩巷道断面1，弧形肩是半径为1m的四分之一圆弧段；
2、巷道顶板支护：巷道顶板采用顶板锚索和顶板锚杆的联合支护，包括安设六眼孔的顶板M型钢带3，孔眼间距为800mm，各顶板锚索和顶板锚杆相间且均匀布置在顶板M型钢带3上，顶板M型钢带3的排距为1000mm，顶板两侧肩处的锚杆均按75°的仰角锚入顶板岩层，顶板锚杆采用左旋螺纹钢等强锚杆，规格为Φ20×2500mm，顶板锚索规格为Φ21.6×8300mm；
3、巷道帮部支护：巷道侧帮采用锚杆支护，包括安设带弯头U型钢筋梯子梁2、带弯头U型钢筋梯子梁2的弯头与顶板M型钢带3搭接，并由顶板锚杆4组合成一体，带弯头U型钢筋梯子梁2的孔眼间距为800mm、排距1000mm，巷帮锚杆5穿过带弯头U型钢筋梯子梁2上的孔眼锚入帮部煤体，其中帮部上部和下部锚杆分别以20°的仰角和俯角锚入帮部煤体，帮部中部锚杆垂直巷帮锚入帮部煤体，帮部锚杆采用左旋螺纹钢等强锚杆，规格为Φ20mm×2200mm。
本实用新型在淮河能源西部煤电集团有限责任公司泊江海子矿煤层纵向裂隙发育的113103及113106等工作面回采巷道中进行应用，实践证明本实用新型支护结构不仅避免了煤帮片帮，而且也提高了煤帮的稳定性，巷道的支护效果得到明显改善，与未使用本实用新型支护方法的其它同类似地质条件的回采巷道相比，巷道围岩变形量平均降低50％左右。
Claims (3)
1.裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构，其特征是：将巷道断面设置为类矩形断面，所述类矩形断面是指：两侧帮为巷帮直墙，顶部为巷道平顶，两侧肩设置呈上拱的弧形侧肩，在巷帮与巷顶之间形成弧形过渡；将巷帮上用于组合各根巷帮锚杆(5)的U型钢筋梯子梁在U型底部顺着巷道中弧形侧肩延伸有弧形弯头，形成带弯头U型钢筋梯子梁(2)；所述带弯头U型钢筋梯子梁(2)中的弧形弯头与顶板M型钢带(3)搭接，并通过顶板锚杆(4)组合成一整体结构。
2.根据权利要求1所述的裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构，其特征是：所述带弯头U型钢筋梯子梁(2)是由一根圆钢(2a)折弯呈U形筋，U形筋中的U形头弯曲为弧形弯头，U形筋中平行的两侧筋之间由横筋(2b)对焊连接。
3.根据权利要求1所述的裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构，其特征是：所述弧形侧肩是半径为1m的四分之一圆周长的圆弧段。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022119506.8U CN213574101U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202022119506.8U CN213574101U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213574101U true CN213574101U (zh) | 2021-06-29 |
Family
ID=76578089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202022119506.8U Expired - Fee Related CN213574101U (zh) | 2020-09-24 | 2020-09-24 | 裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213574101U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114718594A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-07-08 | 中国矿业大学 | 一种缓倾斜松散煤层巷道顶板及两帮锚护结构与建造方法 |
-
2020
- 2020-09-24 CN CN202022119506.8U patent/CN213574101U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114718594A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-07-08 | 中国矿业大学 | 一种缓倾斜松散煤层巷道顶板及两帮锚护结构与建造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103410515B (zh) | 一种三软煤层往复式无煤柱综采方法 | |
| CN109681248B (zh) | 一种注浆锚索超前支护方法 | |
| CN109268027B (zh) | 一种巷道顶角曲面围岩强化控制方法 | |
| CN104061001B (zh) | 沿空留巷开采支护工艺方法 | |
| CN104763434B (zh) | 一种无煤柱双巷掘进方法 | |
| CN109026024B (zh) | 一种高水平应力作用巷道顶板变形控制方法 | |
| CN113090284B (zh) | 一种用于地下矿山松软破碎岩体的巷道支护方法 | |
| CN212296427U (zh) | 双巷布置工作面外圈巷道窄煤柱稳定支护结构 | |
| CN110529144B (zh) | 一种小断面回采巷道混合式超前支护方法 | |
| CN102852528A (zh) | 一种反底拱锚固梁控制底鼓的方法 | |
| CN206280090U (zh) | 急倾斜回采巷道围岩稳定支护设施 | |
| CN210599028U (zh) | 硬岩地区超大跨度地下工程初支支护结构 | |
| CN213574101U (zh) | 裂隙发育煤层回采巷道防片帮支护结构 | |
| CN113073991B (zh) | 一种用于地下矿山极其松散破碎岩体的巷道支护方法 | |
| CN106761867A (zh) | 急倾斜回采巷道围岩稳定支护设施及支护工艺 | |
| CN220621965U (zh) | 一种用于切顶留巷下的巷旁封闭结构 | |
| CN109958459B (zh) | 一种松软厚煤层沿底掘进方法 | |
| CN105156111B (zh) | 大采高巷式充填条带开采的支护方法 | |
| CN115324623B (zh) | 一种金属矿深部破碎岩体巷道超前支护方法 | |
| CN111764939A (zh) | 一种高应力光卤石矿层巷道复合支护结构及方法 | |
| CN111271077A (zh) | 一种高地应力三软巷道围岩锚注联合加固方法 | |
| CN114087016B (zh) | 一种崩落转充填开采隔离顶柱预控支护方法 | |
| CN106837386B (zh) | 一种特厚煤层综放大跨度回采巷道防冒顶支护结构 | |
| CN202266280U (zh) | 一种用于u型棚支护的可缩撑梁 | |
| CN217176650U (zh) | 煤矿掘进用无腿支护和支护系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210629 |