CN2707965Y - 井巷支护工钢圆对棚 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种井巷支护工钢圆对棚,它由四段以上的弧形工字钢围成圆环状,每两段弧形工字钢之间通过连接板固接在一起。工钢圆对棚的特点及优点:(1)采用圆形且两根工钢对焊在一起,极大地提高了支架的抗压强度、稳定性和抗底鼓能力。(2)连接板之间加垫木板,可缓冲围岩对支架的压力。(3)圆对棚之间用拉钩连接既保证了支架的稳定性,又可采用主动松矸泄压,确保支架不被破坏。(4)采用多段(节)连接,既方便运输又便于安装。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种矿井巷道用支撑装置,尤其是井巷支护工钢圆对棚。
背景技术:
矿井中的巷道大部分位于泥岩、砂质泥岩和粉砂岩互层中,泥岩、砂质泥岩、粉砂岩单轴抗压强度分别为14.4MPa、19.3MPa、44.2MPa;单轴抗拉强度分别为0.85MPa、0.99MPa、2.18MPa;泥岩中粘土矿物含量75-78%,其中伊蒙混层含量25-32%,伊利石含量2-4%,高岭石含量33-46%,绿泥石含量25-32%,其特性是遇水易膨胀泥化。粉砂岩节理裂隙发育,节理裂隙条数高达14-36条/m3。为了保证安全,目前普遍采用锚网喷、钢筋砼、梯形工钢棚、网壳等支护技术加固巷道。但由于巷道埋深大,围岩应力高。据测算,垂直应力高达12~15MPa。巷道围岩遇水膨胀、泥化、变软,产生流变,使支护体发生变形破坏。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构新颖、抗压强度高、稳定性好、抗底鼓能力强的井巷支护工钢圆对棚。
本实用新型的技术方案是:一种井巷支护工钢圆对棚,它由四段以上的弧形工字钢围成圆环状,每两段弧形工字钢之间通过连接板固接在一起。
在连接板上焊有U型加固环和钢板加强筋,U型加固环套在工字钢上。
在弧形工字钢上焊有拉钩环。
本实用新型与传统支架相比较优缺点
1、工钢圆对棚的特点及优点:
(1)采用圆形且两根工钢对焊在一起,极大地提高了支架的抗压强度、稳定性和抗底鼓能力。(2)连接板之间加垫木板,可缓冲围岩对支架的压力。(3)圆对棚之间用拉钩连接既保证了支架的稳定性,又可采用主动松矸泄压,确保支架不被破坏。(4)采用多段(节)连接,既方便运输又便于安装。
2、传统支护的缺点及破坏机理:
(1)锚网喷:由于围岩松软且具有遇水膨胀的特点,围岩松动圈愈来愈大,造成锚网喷失效。
(2)钢筋砼:钢筋砼支护为单纯的刚性支护,500mm厚钢筋砼支护强度无法支持围岩应力。若再提高钢筋砼厚度及配筋截面,浪费巨大。
(3)梯形工钢棚:梯形工钢棚强度低、稳定性差且不能有效地阻止底鼓。
(4)网壳:虽然网壳是钢筋网焊接在一起,再加上喷射砼形成了钢筋砼结构,但由于无法克服钢筋之间的焊接强度低的问题,支架受力时造成脱焊,形成单根钢筋受压,这样就极大地降低了支架强度。且在二次修复时需要处理坏网壳,比新掘巷道还要困难。
工钢圆对棚经济效益分析(以净宽3.3m巷道为例)
1、工钢圆对棚支护(焦煤集团公司古汉山矿为例)支护方式:3.3m工钢圆对棚,每棚重626.32kg,棚距800mm,棚后背金属网,撑杆固定。
工程名称 | 单位 | 单价 | 每米工程量 | 每米造价(元) |
圆对棚 | 10t | 50509 | 0.0783 | 3954.8547 |
网 | t | 4228 | 0.01119 | 47.31132 |
小计 | 4002.16602 |
2、锚网喷支护方式:全断面锚网喷,锚杆间排距600*600mm,喷厚100mm。
根据99基价,支护成本计算下:
工程名称 | 单位 | 单价 | 每米工程量 | 每米造价(元) |
锚杆架设 | 100根 | 2880 | 0.22 | 633.6 |
锚杆制作 | 根 | 30.65 | 22 | 674.3 |
喷拱 | 100m3 | 70285 | 0.0052 | 365.482 |
喷墙 | 100m3 | 61067 | 0.0026 | 158.7742 |
网 | t | 4228 | 0.0168 | 71.0304 |
锚索 | 根 | 196 | 2 | 392 |
注浆: | 3吨/m | 575 | 1725 | |
合计 | 4020.1866 |
古汉山矿的主要巷道,先后进行过锚网喷加拱形工钢棚支护、锚网喷加网壳喷支护、锚网喷加锚索锚注支护等多种支护形式,其中锚网喷锚索锚注支护成本最低。
由于古汉山矿矿压太大,以往的所有支护形式全部以失败告终,对同一条巷道由于先后采用不同的支护形式,造成前掘后修,修了再修,维修成本巨大。多年来古汉山矿在每米巷道的总投入达到15000元以上,仍然不能从根本上解决问题。
采用工钢圆对棚支护,能和松矸泄压理论有效地结合起来。经过试验,效果良好。实践证明,不仅能一劳永逸解决支护难题,而且其支护一成本最低。就古汉山矿,其产生的经济效益初步估算在每年2000万元以上。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图
图2为连接板结构示意图
图3为拉钩环结构示意图
具体实施方式
本实用新型结构如图1所示:它由四段以上的弧形工字钢1围成圆环状,每两段弧形工字钢之间通过连接板2(如图2)焊接在一起。在连接板2上焊有U型加固环3和钢板加强筋4,U型加固环3套在工字钢1上。在弧形工字钢上焊有拉钩环5(如图3),通过外加的拉钩两端头的钩与拉钩环5钩接,可将相邻的两列工钢圆对棚钩接在一起成为一个整体,从而提高工钢圆对棚的抗压强度。
本实用新型的制作过程:
先将工字钢1与连接板2实焊两遍后,加焊U型加固环3,最后加焊钢板加强筋4。
Claims (3)
1、一种井巷支护工钢圆对棚,其特征是:它由四段以上的弧形工字钢围成圆环状,每两段弧形工字钢之间通过连接板固接在一起。
2、根据权利要求1所述的井巷支护工钢圆对棚,其特征是:在连接板上焊有U型加固环和钢板加强筋,U型加固环套在工字钢上。
3、根据权利要求1所述的井巷支护工钢圆对棚,其特征是:在弧形工字钢上焊有拉钩环。
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CN 200420075359 CN2707965Y (zh) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | 井巷支护工钢圆对棚 |
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CN 200420075359 Expired - Fee Related CN2707965Y (zh) | 2004-12-10 | 2004-12-10 | 井巷支护工钢圆对棚 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102979540A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-03-20 | 王强 | 锚网钩接链网方法 |
CN104329050A (zh) * | 2014-09-29 | 2015-02-04 | 平顶山天安煤业股份有限公司 | 壁后注浆井壁可移动式内撑井圈 |
CN117307191A (zh) * | 2023-11-28 | 2023-12-29 | 中煤科工开采研究院有限公司 | 冲击地压巷道锚-架-充耦合支护系统、方法及监测系统 |
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2004
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