专利名称：巷道可缩性防护支架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种巷道可缩性防护支架，用于煤矿巷道的支护。
背景技术：
煤矿巷道支护的基本要求:支架既要能控制巷道围岩变形，又要在一定程度上适应围岩的变形。支架与围岩构成统一的力学体系，二者之间有相互作用，二者合之又共同承载，当支架变形特性与围岩变形不适应时，支架承载更高的载荷，支架容易被破坏。巷道金属支架有刚性金属支架与可缩性金属支架两种结构。刚性金属支架只能在围岩比较稳定、变形较小、矿山压力不太大的巷道使用，材料为矿用工字钢，刚性支架没有可缩性，具有较大的承载能力。随着煤矿开采深度增加，矿山压力逐渐增大，刚性金属支架不能很好地维护巷道围岩体的稳定，可缩性金属支架代替刚性金属支架成为煤矿巷道一种支护方式，可缩性支架材料大多为U型钢。当外载继续增加，支架内力将随之增大，如果支架没有可缩性，那么在内力增大到一定程度后，支架就会出现塑性变形，严重时支架将遭到破坏而完全失去支撑能力。如果支架具有可塑性，就能够在一定程度上把支架内力控制在一定的范围内，从而避免支架的严重变形和损坏。支架的可缩性是靠装置连接件来实现的，可缩性支架连接件有螺栓连接件和楔型连接件两种。当外载增大到足够克服连接件工作阻力时，产生相对滑移，使支架具有可缩性。现有技术方案缺点:随着巷道向深部延伸，地应力增大，软岩巷道变形破坏问题日益突出，传统的巷道支护手段已不适用，深井软岩巷道支护问题成为一个急需解决的问题。传统支架由于支架与支架之间相对独立，当围岩局部受力不均引起破坏时，从而造成更大范围内的破坏发生。
发明内容本实用新型的目的是提供一种巷道可缩性防护支架，解决目前煤矿巷道支架承载能力差的问题。 本实用新型的目的是以如下方式实现的:该巷道可缩性防护支架，包括弧板型构件、平板型构件、连接板、螺栓、垫板，弧板型构件、平板型构件为由钢筋组合焊接而成的网壳构件，弧板型构件、平板型构件端部焊接有连接板，弧板型构件、平板型构件同种或两种形状构件之间连接处对头拼装，通过螺栓将拼装处的连接板连接在一起，连接板与连接板的对缝处嵌入木质或橡胶质垫板，使整体支架具有可缩性。防护支架外形为拱形、马蹄形、圆形或梯形。弧板型构件有外层钢网和内层钢网，弧板型构件外层钢网与巷道表面贴合，内层钢网为拱形网或多跨连续拱形网，并由它对外层钢网提供内支撑，在外层钢网和内层钢网之间由多根钢筋在空间交叉组合成三角形，构成若干小跨度空间拱架，从而使构件具有三角稳定性及较强的承载能力。本实用新型利用三角形稳定性、拱形承载性、网架大跨度性、支架接头嵌入垫板可缩性、支架之间无间隙形成连续支护，作为混凝土喷层骨架，使喷层成为网壳钢筋混凝土壳体，充分利用钢筋具有较高的抗拉强度、混凝土具有较高抗压强度的特点，使产品具有较强的承载能力。本实用新型的有益效果是:(1)网壳钢筋混凝土壳体连续支撑，提高网壳整体支护能力，使支护层受力均匀，避免围岩因局部受力破坏而引起大范围破坏现象发生；(2)具有可缩性，网壳构件接头处嵌入木质或橡胶质垫板，使整体支架周向具有一定的可缩性，释放一部分围岩变形能:(3)承载能力强，喷层混凝土与网壳结合，使防护支架具有钢筋混凝土立柱及梁的特性，承载力、抗弯曲力强；(4)刚度好，网壳钢筋混凝土壳体具有钢筋混凝土立柱及梁的特性，因此具有较好的刚度，防止围岩过度变形。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型包括弧板型构件1、平板型构件2、连接板3、螺栓4、垫板5，弧板型构件1、平板型构件2为由钢筋组合焊接而成的网壳构件，弧板型构件I有外层钢网和内层钢网，内层钢网为拱形网或多跨连续拱形网，在外层钢网和内层钢网之间由多根钢筋在空间交叉组合成三角形，形成若干小跨度空间拱架；弧板型构件1、平板型构件2端部焊接有连接板3，本实施例中描述的是弧板型构件I和直板型构件2构成拱形防护支架的情形:两个弧板型构件I上端对头拼装构成半圆形，每个弧板型构件I下端对接平板型构件2，弧板型构件I之间以及弧板型构件I与直板型构件2之间对接处通过螺栓4将连接板3连接在一起，连接板3与连接板3的对缝处嵌入木质或橡胶质垫板5。当支架结构形成后，对顶部和两侧进行锚索施工。`
权利要求1.一种巷道可缩性防护支架，包括弧板型构件、平板型构件、连接板、螺栓、垫板，其特征在于:弧板型构件(I)、平板型构件(2)为由钢筋组合焊接而成的网壳构件，弧板型构件(I)、平板型构件(2)端部焊接有连接板(3)，弧板型构件(I)、平板型构件(2)同种或两种形状构件之间连接处对头拼装，通过螺栓(4)将拼装处的连接板(3)连接在一起，连接板(3)与连接板(3)的对缝处嵌入木质或橡胶质垫板(5)。
2.根据权利要求1所述的巷道可缩性防护支架，其特征在于:防护支架外形为拱形、马蹄形、圆形或梯形。
3.根据权利要求1所述的巷道可缩性防护支架，其特征在于:弧板型构件(I)有外层钢网和内层钢网，内层钢网为拱形网或多跨连续拱形网，在外层钢网和内层钢网之间由多根钢筋在空间交叉组 合成三角形，构成若干小跨度空间拱架。
专利摘要一种巷道可缩性防护支架，包括弧板型构件、平板型构件、连接板、螺栓、垫板，弧板型构件、平板型构件为由钢筋组合焊接而成的网壳构件，弧板型构件、平板型构件端部焊接有连接板，弧板型构件、平板型构件同种或两种形状构件之间连接处对头拼装，通过螺栓将拼装处的连接板连接在一起，连接板与连接板的对缝处嵌入木质或橡胶质垫板。本实用新型用于煤矿巷道的支护，作为混凝土喷层骨架，充分利用钢筋具有较高的抗拉强度、混凝土具有较高抗压强度的特点，实现网壳钢筋混凝土壳体连续支撑，具有可缩性大、承载能力强、刚度好的特点。
文档编号E21D15/14GK203114302SQ20132011880
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月15日 优先权日2013年3月15日
发明者渠青 申请人:山东中煤工矿物资集团有限公司