专利名称：一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带的制作方法
专利说明
一、技术领域本实用新型涉及一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带，尤其适用于矿山开采井巷的支护，也适用于其它需要高强度支护的场合。
二背景技术：
在矿山锚杆支护中，单体锚杆作用于巷道表面的力为一集中点载荷，通过钢带可以实现顶部载荷的均匀分布，扩大锚杆的支护范围；若干根锚杆共用一条钢带，使锚杆之间相互作用，构成一个统一的支护结构，减少巷道表面由于顶板弯曲下沉造成的拉伸破坏作用，增强锚杆间的整体支护能力，增加了支护的可靠性。目前煤矿使用的钢带主要有平钢带、W型钢带和II型钢带。平钢带截面形状为矩形，其护顶面积较大，重量较小，加工简单，但刚度很小，对顶板的支护效果较差，适合于顶板压力较小的情况；易撕裂，截面利用率非常低；W型钢带采用Q235A碳素结构钢、抗拉强度380MPa以上的普通热轧或冷轧钢带，抗弯破坏载荷不低于160kN(弯曲90度)，其护顶面积大，特别适合在裂隙比较发育，顶板压力不大的条件下使用，而且其惯性矩比较大，刚度大，抗弯性能较好，基本符合锚杆支护对于钢带性能的要求，截面利用率较高，但其抗撕裂性能很差，特别是在高压力作用下，托盘边缘非常容易压入钢带，造成钢带的剪切破坏，进而撕裂。II型钢带由两翼缘较厚的薄板直接轧制而成，整体性能好，单位长度重量轻，但其抗拉、抗剪强度较低，用在实体煤巷道效果很好，用在大断面、大跨度的沿空巷道效果较差。这些钢带虽然都能起到一定的支撑作用，但在高地应力等复杂条件下，钢带的强度及抗剪切性能两者都很重要，而抗撕裂性能显得更为突出，若某一处被剪切撕裂开，上部围岩变形能就会从该处找到释放处，致使钢带更加开裂，最终导致支护失效，引起顶板局部冒落，严重时导致大的冒顶事故。
三
发明内容
鉴于已有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种抗弯性能好、刚度大，抗拉、抗剪强度高、抗撕裂性能好的高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是将钢带横向两边对称向下弯曲，使其有较高的翼缘；钢带纵向中部向内压有一凹槽，凹槽内间隔开有多个螺钉孔。所述钢带横向两边对称向下弯曲的两翼缘直线段为50～100mm，弯曲圆弧的曲率半径为10～20mm；所述凹槽内间隔开设的螺钉孔为长圆孔；钢带采用Q235A材质、抗拉强度在380MPa以上的普通热轧或冷轧带钢加工而成。
本实用新型的有益效果是，由于改变了普通钢带的形状，因此改变了普通钢带抗载荷能力差、易被撕裂的缺陷，对顶板产生强劲支撑动力；抗弯截面利用率为1468mm3/kg，分别是W型钢带、平钢带的2.78～3.23倍、26.9～33.67倍。机械性能及技术要求符合GB/T700的规定，抗弯破坏载荷不低于220kN(弯曲90度)。采用钢带开口朝下，背面紧贴巷道顶板岩面，由于向下截面模量是向上截面模量的2.75倍，因而钢带易被锚杆钻机顶向上紧贴巷道顶部岩面，并有力地抵抗顶板向下的载荷，使锚杆间的松动围岩容易形成一个整体，形成“刚性”梁顶板；另外高翼缘具有很大的抗撕裂性能，克服了一般钢带易沿横截面被剪切撕裂的缺点。与同形状托盘配套使用，其结构严密，性能匹配，大大增加了支护整体的可靠性和安全性；即解决了W型钢带容易撕裂的问题，又解决了其他钢带刚度小的问题，具有广泛的实用性。
四
图1是本实用新型主视结构图。
图2是本实用新型俯视结构图。
图中1-钢带2-锚杆3-螺母五具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述本实用新型一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带，钢带1横向两边对称向下弯曲，有较高的翼缘，钢带1横向两边对称向下弯曲的两翼缘直线段为50～100mm，圆弧弯曲的曲率半径为10～20mm。钢带1纵向中部向内压有一凹槽，凹槽内间隔开有多个螺钉孔，凹槽内间隔设置的螺钉孔为长圆孔。钢带1采用Q235A材质、抗拉强度在380MPa以上的普通热轧或冷轧带钢加工而成。由于钢带1两边为高翼缘，中间内凹，截面形状基本成M形状，区别于普通的平钢带和W型钢带。实施时，将钢带1开口向下，背面紧贴巷道顶板岩面，由于向下截面模量是向上截面模量的2.75倍，使得钢带1易被锚杆2钻机顶向上紧贴巷道顶部岩面，并有力地抵抗顶板向下的载荷，使锚杆间的松动围岩容易形成一个整体，形成“刚性”梁顶板，与配套专用附件高翼缘M型小托盘和螺母3，使得结构更加严紧，接触面更加严密，保证了托盘受力均匀，避免锚杆2的偏心；保证了托盘与钢带1之间的更加紧密的贴合，提高了托盘与钢带1之间的摩擦力，减少了当顶板来压时托盘与钢带1之间的错动而对锚杆2杆体产生的剪切破坏；使钢带、托盘、锚杆三者之间成为一个更加统一的整体。
权利要求1.一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带，其特征在于所述钢带(1)横向两边对称向下弯曲，有较高的翼缘；钢带(1)纵向中部向内压有一凹槽，凹槽内间隔开有多个螺钉孔。
2.根据权利要求1所述的一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带，其特征在于所述钢带(1)横向两边对称向下弯曲的两翼缘直线段为50～100mm，圆弧弯曲的曲率半径为10～20mm。
3.根据权利要求1所述的一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带，其特征在于所述的凹槽内间隔设置的螺钉孔为长圆孔。
4.根据权利要求1所述的一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带，其特征在于钢带(1)采用Q235A材质、抗拉强度在380MPa以上的普通热轧或冷轧带钢加工而成。
专利摘要一种高翼缘抗撕裂矿山支护用钢带，钢带横向两边对称向下弯曲，有较高的翼缘；钢带纵向中部向内压有一凹槽，凹槽内间隔开有多个螺钉孔。实施时钢带开口朝下，背面紧贴巷道顶板岩面，对顶板产生强劲支撑动力；抗弯截面利用率为1468mm
文档编号E21D17/00GK2748639SQ200420062790
公开日2005年12月28日 申请日期2004年7月9日 优先权日2004年7月9日
发明者张农, 高明仕 申请人:中国矿业大学