一种大跨度矩形巷道工字钢棚支护结构的制作方法

本实用新型属于矿用支护设备技术领域，具体涉及一种大跨度矩形巷道工字钢棚支护结构。

背景技术：

架棚支护作为煤矿巷道的重要支护方式之一，有许多优点：强度大，可支撑较大地压，使用期长，可多次复用，安装容易，耐火性强，必要时也可制成可缩性结构，初期投资虽然大些但可回收，经济上较划算。

传统的矿用工字钢刚性支架支护体系中的缩量包括柱腿插入底板、架后破碎矸石压缩、接榫处木垫压缩以及支架本身的挠曲变形等，由于缩量小，刚性支架只能使用在巷道横截面积面积小、围岩比较稳定、变形较小、压力不大的巷道中。

为了提高支护效果，传统的做法是在大跨度工字钢棚顶梁中间再加设一根棚腿，但对巷道运输会造成一定的影响，适用范围有限。如何更好地发挥大跨度架棚支护的作用，减小顶板来压对工字钢棚顶梁造成的变形损坏，减小支护对巷道运输的影响，成为本实用新型专利所要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术存在的问题，提供了一种大跨度矩形巷道工字钢棚支护结构，结构简单稳定，借助工字钢斜梁提供的支撑力，避免大跨度棚顶梁在巷道顶板来压时发生变形破坏，改善棚顶梁在受力较大时变形严重的情况，提高其整体性和抗变形能力，具有广泛的适用性。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的：

本实用新型的一种大跨度矩形巷道工字钢棚支护结构，包括工字钢棚顶梁、工字钢棚腿和工字钢斜梁，工字钢斜梁设置在工字钢棚顶梁和工字钢棚腿之间，工字钢斜梁一端与工字钢棚腿固定连接，另一端通过C型钢套与工字钢棚顶梁连接，C型钢套与工字钢棚顶梁下底边相连，紧固螺栓穿过C型钢套与工字钢棚顶梁下底边使C型钢套与工字钢棚顶梁固定连接，工字钢棚顶梁和工字钢棚腿之间连接处还设有卡件。

进一步的，工字钢斜梁与工字钢棚腿之间设有平钢盖，平钢盖一端与工字钢斜梁焊接，另一端通过紧固螺栓与工字钢棚腿连接。

进一步的，卡件与工字钢棚顶梁连接面为焊接连接，卡件与工字钢棚腿连接面通过紧固螺栓连接。

进一步的，工字钢斜梁两端为斜面。

进一步的，工字钢斜梁与工字钢棚腿之间夹角不大于45度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种大跨度矩形巷道工字钢棚支护结构，大大提高了架棚支护的整体性和抗变形能力，具有以下优点：1、本实用新型结构简单稳定，所需各组成部件取材制备简单，仅需地面准备完毕，运输到井下摆放安装即可，操作方便，省时省力，有效提高施工速度，且降低了工人劳动强度；2、C型钢套的内轮廓与工字钢顶梁下底边外轮廓相匹配，便于装配；3、有效改善了棚顶梁在受力较大时变形严重的情况，并可根据巷道断面跨度调整支护的强度，减小了工字钢棚顶梁的变形损坏，提高了支护强度；4、解决了传统做法加设棚腿的问题，消除了对巷道运输的影响。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为工字钢斜梁的结构示意图；

图3为C型钢套固定示意图。

图中1-工字钢棚顶梁，2-工字钢棚腿，3-工字钢斜梁，4-C型钢套，5-平钢盖，6-卡件，7-紧固螺栓。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的技术方案进一步详细描述。

如图1、图2和图3所示，一种大跨度矩形巷道工字钢棚支护结构，包括工字钢棚顶梁1、工字钢棚腿2、工字钢斜梁3、C型钢套4、平钢盖5、卡件6、紧固螺栓7，C型钢套4的内轮廓与工字钢顶梁1下底边的外轮廓相匹配，可以略大于工字钢顶梁1下底边的外轮廓。

使用前，先在地面根据支护截面跨度的大小，将适当长度的工字钢截成所需要的工字钢棚顶梁1、工字钢棚腿2、工字钢斜梁3、卡件6，把平钢截成所需要的平钢盖5，然后将工字钢斜梁3两端切割成斜面与C型钢套4、平钢盖5焊接在一起，形成整体工字钢斜梁。工字钢斜梁3整体一端的C型钢套4套于工字钢棚顶梁1下底边，另一端的平钢盖5在距离工字钢棚腿2上部1/4处位置与工字钢棚腿2打孔通过紧固螺栓紧固，调整卡件6焊接在工字钢棚顶梁1两端合适的位置，再在工字钢棚腿2与卡件6开设大小相等且同心的孔，通过紧固螺栓将其结合紧固固定，进而将工字钢棚顶梁1与工字钢棚腿2紧固，顶板来压时工字钢棚顶梁1发生变形迫使C型钢套4滑动，让压的同时提供支撑力，滑动停止后在C型钢套4和工字钢棚顶梁1上打孔，穿入紧固螺栓，阻止其继续滑动，提供支撑力。

本实用新型可根据现场具体截面跨度设置工字钢棚顶梁1长度、工字钢棚腿2高度、工字钢斜梁3的位置，适用范围大，可根据巷道跨度调整棚工字钢顶梁1、工字钢棚腿2、工字钢斜梁3的用钢型号，从而满足所需要的支护的强度，达到支护要求。

需要说明的是：本实用新型的实施例为优选实施方式，而非对其限制。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应视为在本实用新型的保护范围。