专利名称：矿井巷道u型棚区岔门支护技术的制作方法
技术领域：
本技术是涉及煤矿井下u型棚区的岔门支护，适合各种类型的弧
形可縮棚式支护。
背景技术：
现有u型棚岔门支护类型主要有更换梯形棚，再用梯形棚的岔门 支护方法进行支护；有的采用加大棚距，中部过顶的方法进行开门等等。这些 方法从形式上改变了支护性能，由U型棚的大强度可縮支护，变为低强度的刚 性支护，并且对巷道的适应性也相对较差，比如加大棚距不适应开门较大的岔 门支护；梯形棚不适应变形量和压力较大的岔门支护。本技术就是革新U型棚 区岔门支护这些弊端，能够同U型棚可锁支架整体匹配，同时也提高了岔门区 的支护强度
发明内容
本技术是从如下环节完成这些性能的是在U型棚的基础上，通 过改制U型棚的插梁成为同U型棚整体相匹配的形式，抬棚改造成为同U型棚 整体可縮相匹配的组合棚形式。具体方法有两种 一种是适合开门高度要求较 低的情况，即为在U型棚插梁不变的前提下，将一侧的棚腿改造成弧形与梁匹 配，完成同棚梁的连接，下部用工字钢或厚钢板焊在插梁上，作为抬棚抬托的 托板；另一种是为将U型棚梁改造成插梁，即一侧的弧形不变，另一侧按梁最 高点沿切线方向上做成直形的，由直形段一侧直接同抬棚搭接。抬棚采用U型 棚和矩形棚通过卡缆连接在一起的组合棚，以完成高支护强度和整体可縮性能 的岔门支护。
具体结构见支架结构及受力分析图。图1为高度较小的插梁形式 和岔门支架结构图A圆圈内为插梁和抬棚联系方式，包括插梁放大图(插梁的 托板采用厚钢板或工字钢焊接.)，插梁受力分析图受力的关系式为F1=N， F2礼二M;
N为垂直方向上的压力，Fl、 F2为支撑力，M为水平方向上的受力形成的力矩， L为F2同中心受力点的垂距。
图2为高度较大的插梁形式，同样包括岔门支架结构图和插梁及受力分析 图；受力的关系式为N讦；F为支撑力，N为正压力。
图3为抬棚支架结构图，包括受力分析图；为分析方便，抬棚梁受力近似 成均布载荷Q，受力关系式为4F二Q礼；F为支撑力，L为梁的跨度；根据图3受
力分析图可知当梁为一定强度的型材时(即材质和外型尺寸一致Wz、 [S]值
均相等)，采用中部受力的组合梁使跨度L减小一半，根据最大弯应力计算公式 SmaX=Mmax/WZ《[S]，M=C^L2/2，Q为均布载荷，L为梁的有效跨度，受力关系 式为4F二Q礼；F为支撑力，L为梁的有效跨度。(通过受力分析为组合棚梁的有 效跨度为整体长度的1/2，可得承受力为原来的4倍。因此较大提高岔门支护强 度；此种抬棚最大优点是高承载力和允许较大变形量(整体可縮性)。提高了岔 门的安全性。
具体实施方式
首先根据施工现场要求棚形和开门规格尺寸，设计出符合开 门所需的插梁和抬棚，用设计好的插梁更换原棚腿或梁，然后逐棚支设抬棚(为 设计的组合抬棚)。
权利要求
1、一种U型棚插梁为棚腿改制成，上部同U型棚棚梁弧形相匹配，下部焊接厚钢板或工字钢作为抬棚台托的托板；另一种插梁为U型棚梁一侧做成与U型棚相匹配的弧形，另一侧在弧形最高点(棚梁的中心点)沿弧的切向做成直线型，作为抬棚直接台托的托梁。
2、 抬棚采用外矩形内弧形，两种棚形通过在切向直线段用卡缆固定在一起 的组合棚形式，以实现整体强度的提高和可缩。
全文摘要
本技术是涉及煤矿井下U型棚区的岔门支护，特别适合弧形可缩棚式支护。通过改制U型棚腿或梁，成为同U型棚整体相匹配的插梁，具体为U型棚梁一侧改造成直线型的插梁，和利用U棚腿改制成的上弧形(同U型棚相匹配)下焊接厚钢板或工字钢作为抬棚托梁；抬棚改造成外矩形内弧形组合棚的形式，采用卡缆连接在一起完成整体高强度可缩；完成U型棚岔门支护形式。附图由上向下分别为开门高度较小的岔门支护结构示意图、开门高度较大的岔门支护结构示意图、组合抬棚结构示意图。
文档编号E21D15/00GK101100945SQ200610045179
公开日2008年1月9日 申请日期2006年6月24日 优先权日2006年6月24日
发明者唐卫东 申请人:唐卫东;甘小根