专利名称：井巷支护工钢圆对棚的制作方法
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。
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
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。
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。
权利要求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。
专利摘要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。
文档编号E21D19/00GK2707965SQ200420075359
公开日2005年7月6日 申请日期2004年12月10日 优先权日2004年12月10日
发明者郭国政 申请人:郭国政