专利名称：矿用装配式柱鞋的制作方法
技术领域：
本实用新型属矿用装配式柱鞋，适用于煤矿和金属矿松软底板工作面防止支柱钻底。
由于不同岩石力学性质差异较大，在矿山开采中，当工作面底板岩石较松软时，常常造成工作面支柱大量钻入底板岩石中。支柱大量钻底，严重威胁着工作面的安全生产和经济效益的提高。目前解决支柱钻底的方法主要有穿金属鞋、木鞋等，由于木鞋强度低，解决支柱钻底的效果差，因而金属鞋已逐步得到较多的使用。在现有金属柱鞋中，有的不与支柱连在一起，独立地安放在支柱下形成分离式柱鞋，有的则采用柱鞋与支柱连接固定，形成固定式金属鞋，因而现有金属鞋的结构总体上可分为分离式和固定式两大类。不少生产实践证明，使用分离式金属鞋的优点是柱鞋不与支柱连接固定，当柱鞋被矸石埋住后，一般不会影响支柱正常回撤，但分离式柱鞋的最大缺陷是柱鞋无法与支柱同时回撤出来，当支柱回撤出来后，柱鞋往往还未来得及回撤就被冒落的矸石压埋，造成丢失量大，回收率低的浪费现象。鉴于分离式柱鞋存在的缺陷，不少单位研制了不同结构的固定式金属柱鞋，(例如中国专利CN87216875V)，固定式柱鞋的优点在于回撤支柱时，柱鞋与支柱同时回出，减少了柱鞋的丢失量，但现有的固定式金属柱鞋，从设计上都未考虑柱鞋被岩石压埋后，怎样方便、快速地将支柱回撤出来的问题。在生产现场，常会出现支柱在回撤前，工作面顶板发生局部冒顶或采空区冒落矸石窜入工作面切顶排内的现象，造成柱鞋被矸石压埋，增加了支柱回撤时的阻力，严重时，支柱和柱鞋均无法回撤出来，不得不用人工将矸石扒开回撤支柱，使回撤支柱人员的安全受到较大的威胁，也严重影响了回撤支柱的速度。
为了克服现有柱鞋存在的缺陷，本实用新型提供一种既可分离使用，又可固定使用的柱鞋，当柱鞋(7)固定使用时，若顶板岩石冒落下来或其它原因将柱鞋(7)压埋住，回撤支柱(1)的外力会将超负荷保险销(6)自动剪断，使支柱(1)与柱鞋(7)脱离连接，实现柱鞋(7)被矸石压埋住后，也能将支柱(1)快速、安全地回撤出来。
附 图 说 明
图1为柱鞋与支柱装配图、图2为支架正面图、图3为支架侧面图、图4为柱鞋俯视图、图5为柱鞋剖面图、图6为抱箍俯视图、图7为超负荷保险销正面图。在附图中1为支柱、2为抱箍、3为螺栓、4为拉紧拉杆、5为支柱限位档铁、6为超负荷保险销、7为柱鞋、8为支撑架。
以下结合附图对矿用装配式柱鞋的使用作进一步说明，本实用新型主要由柱鞋(7)、超负荷保险销(6)、拉紧拉杆(4)和环绕支柱(1)的抱箍(2)等组成。抱箍(2)在支柱(1)上形成连接拉紧拉杆的上端固定点，使拉紧拉杆(4)通过螺栓(3)固定在支柱上，抱箍(2)可用2～5mm的轧制钢板加工而成。拉紧拉杆(4)的作用是将柱鞋(7)与支柱(1)组合装配成一牢固稳定的整体，一般情况下，拉紧拉杆(4)为二根，当需进一步提高柱鞋的整体稳定性时，每个柱鞋上的拉紧拉杆(4)可改为3～4根，拉紧拉杆(4)可用中碳钢加工。超负荷保险销(6)的一个作用是将柱鞋(7)与拉紧拉杆(4)连接在一起；第二个作用是当柱鞋(7)被矸石埋住后，只要回撤支柱(1)的力大于超负荷保险销(6)的设计抗剪力时，超负荷保险销(6)将被剪断，拉紧拉杆(4)与柱鞋(7)便会失去连接作用，使支柱(1)能安全、快速地回撤出来，超负荷保险销(6)可用低碳钢、灰口铸铁制成，形状可加工成实心园柱状或空心园柱状，其承受的抗剪力为5～30KN。柱鞋(7)为园形，直径250～350mm，用碳素钢或球墨铸铁浇铸而成。
使用本柱鞋时，先将支柱放入柱鞋上的限位档铁(5)内，用超负荷保险销(6)将拉紧拉杆(4)与支架(8)连接在一起，将抱箍(2)卡在支柱(1)上，用螺栓(3)将拉紧拉杆(4)连接在抱箍(2)上，旋紧拉紧拉杆(4)，使柱鞋(7)和支柱(1)连接平稳牢固即可使用。使用中，遇特殊情况造成柱鞋被矸石埋住，可先将支柱(1)回撤出，再视压埋柱鞋(7)的矸石量多少决定是否回收柱鞋(7)，若压埋柱鞋(7)的矸石量太大，取柱鞋(7)不安全或费工太多，可不回收柱鞋(7)，因支柱或柱鞋等支护用品，均允许有一定比例的丢失量，每个柱鞋只要能使用到三个月以上，即可取得较好的经济效益。当柱鞋需分离使用时，只要将超负荷保险销(6)和抱箍(2)取下，柱鞋(7)便与支柱(1)分离开，成为分离式柱鞋。
本实用新型提供的柱鞋与现有柱鞋比较，具有以下优点1.与木鞋比较，因金属柱鞋比木鞋强度大，能有效地防止支柱钻底，大幅度减少顶板下沉量，有利于搞好安全生产和提高支护质量，同时可节约大量坑木。
2.与金属柱鞋比较，在于本柱鞋上设计有超负荷保险销，即是支柱下半部被矸石压埋住，当回撤支柱的阻力超过保险销设计抗剪力时，保险销将被剪断，支柱可安全、方便、快速地回撤出来，而现有其它柱鞋则没有这一功能和作用。
3.本柱鞋与支柱采用拉紧拉杆连接，比其它柱鞋受力好，连接牢固可靠。
权利要求1.一种矿用装配式柱鞋，其特征在于柱鞋(7)与支柱(1)用超负荷保险销(6)和拉紧拉杆(4)以及抱箍(2)形成装配式连接。
2.根据权利要求1所述装配式柱鞋，其特征在于超负荷保险销(6)为实心园柱体或空心园柱体。
3.根据权利要求1所述装配式柱鞋，其特征在于超负荷保险销(6)用低碳钢或灰口铸铁制成，超负荷保险销(6)承受抗剪力为5～30KN。
4.根据权利要求1所述装配式柱鞋，其特征在于与柱鞋(7)连接的拉紧拉杆(4)为2～4根。
专利摘要本实用新型属矿用装配式柱鞋，适用于煤矿或其它金属矿松软底板工作面防止支柱钻底。该柱鞋由抱箍、拉紧拉杆、超负荷保险销等组成，柱鞋能固定使用，也能分离使用，而且具有被大量矸石埋住后，在回撤支柱的同时，柱鞋与支柱能自动脱离连接的作用。因此，可提高柱鞋的回收率和使用效果。
文档编号E21D15/54GK2103005SQ9121481
公开日1992年4月29日 申请日期1991年8月8日 优先权日1991年8月8日
发明者刘富安 申请人:刘富安