专利名称：一种控制巷道底臌的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种巷道底臌的装置，可用于各种因素引起的地下巷道底臌 的防治，也适用于水利、人防等工程地下空间底臌控制。
背景技术：
随着煤矿开采深度的增加，部分矿山巷道呈现大变形、大地压、难支护 的显著塑性变形破坏特征，许多巷道顶底板岩层表现出软岩特性，常导致巷道 严重底臌，增加了巷道的收敛率。现场调査表明，在底板不支护的深部巷道 中，顶底板移近量的2/3~3/4是由底臌引起的，底臌造成的巷道维修量约占总维 修量的50%。底臌控制手段总的来说有两种， 一种是提高围岩强度，包括底板 注浆、底板锚杆、封闭支架、混凝土反拱等，另一种是降低围岩应力，包括底 板切槽、巷帮切槽等。采用金属底梁进行底板加固时，底梁一般采用反拱形， 这种方法目前仅用于金属支架支护巷道，施工时需卧底，工作量较大，且在底 板二次来压时，底梁可能失效。设计一种施工时不卧底，与锚杆支护能较好的 匹配，可随底臌量增加而伸长，又保持对底板的支护阻力的底臌控制装置显得 较为必要。
发明内容
本发明提供一种控制底臌的装置，通过对底板施加基本恒定的支护阻力 使底臌量减少。
本发明利用帮锚索(杆)及底板锚杆固定两条带有齿槽的钢带，两条钢 带的底板锚杆孔为长条形，使钢带可在水平方向滑动，底板锚杆只承受钢带竖 向分力。两条钢带在巷道底板上方重叠，重叠处用恒力夹紧装置将两条钢带夹 在一起，为两条钢带之间的错动提供一定的摩擦力。当底臌对钢带产生的压力 使两条钢带的横向拉力大于恒力夹紧装置使钢带产生的摩擦力时，钢带错动， 底臌对钢带的压力有一定的释放，钢带对底板的支护阻力在某一设定值浮动。 此装置中底板锚杆同时起到抗滑桩的作用，钢带提供对底板的支护载荷。
所述钢带带有若干孔，用所述锚杆托盘将所述钢带(1)、钢带(2)固定在 巷道两帮及底角。钢带单面带有齿槽，以便增加钢带(1)与钢带(2)之间的摩 擦力，钢带(1)带齿槽的一面面向底板，钢带(2)带齿槽的一面背向底板。钢
带(1)在上，钢带(2)在下，两者在底板上方重叠，用所述恒力夹紧装置夹 紧；钢带(1)和钢带(2)使用前预制成"L "型，其水平段应有足够的可縮长 度。
所述帮、底板锚杆与巷道帮、底板壁可为不呈90°的夹角，锚杆数目、长 度、断面及锚固长度可以根据受力情况改变。
所述钢带齿槽的齿高及齿间距可以改变，使两条钢带之间具有足够高的摩 擦系数。
所述恒力夹紧装置可采用弹簧装置，在钢带齿槽错动时，弹簧的收縮量相 对于弹簧总的收縮量很小，则夹紧装置的夹持力基本不变。
有益效果
本发明一种能够控制巷道底臌的装置，同时能有效减少巷道的顶板下沉 量和两帮的收敛量。底板注浆可提高底板较浅部岩层的强度，但如注浆达不到 底板岩层的破坏深度，则上部己加固岩层会被下部岩层顶起；底板锚杆会由于 在松软底板岩层中锚固基础差而锚固力不足或延伸量与底臌量不匹配而失效； 混凝土反拱消耗材料多，重量大，需挖底，施工困难；封闭支架为被动维护底 板，在高应力、松软底板的条件下，底梁往往无法充分发挥其承载能力，另外 巷道围岩应力不均，连接件多，使封闭支架无法达到预定的承载能力。本发明 不需挖底，施工相对反拱底梁简单；连接件少，可靠性高；能有效的使用于锚 杆支护巷道；具有可縮性，避免了装置的破坏或变形失效；能提供基本恒定的 支护阻力，有效减少巷道的底臌。
附图为一种控制巷道底臌的装置截面图。
图中1—巷道；2—底板；3—帮；4—钢带(l);5—钢带(2); 6 —托盘；7—锚杆；8—恒力夹紧装置；9 _齿；IO —底梁。
具体实施例方式
如附图所示，本发明包括巷道1底板2和两帮3锚杆7 ，锚杆7托盘 6，带齿9和圆孔、长条孔的钢带4、 5,恒力夹紧装置8，钢带4、 5与恒 力夹紧装置共同构成了底梁IO。巷道1底板2在各种因素下鼓起时，底板2对 底梁10提供向上的作用力，在巷道1帮3和底角锚杆7的固定作用下，带齿9 和孔的钢带4、 5受拉力作用。恒力夹紧装置8作用下钢带4、 5之间产生一
定的摩擦力，当钢带4、 5所受拉力大于钢带4、 5之间的摩擦力时，钢带4 与钢带5重叠处的齿槽发生错动，使底梁10的长度增加，钢带所受拉力减少到 小于钢带4、 5之间的最大摩擦力，装置处于暂时稳定状态。持续底臌时，则 装置重复以上过程。通过本发明始终对巷道底板2施加基本恒定的支护阻力， 减少巷道l底臌量，并起到减少巷道1整体变形量的作用。
权利要求
1、一种控制巷道底臌的装置，包括巷道底板和两帮锚杆，锚杆托盘，带齿和孔的钢带(1)，带齿和孔的钢带(2)，恒力夹紧装置，钢带(1)、钢带(2)与恒力夹紧装置共同构成了底梁。其特征在于刚带(1)、钢带(2)一端由锚杆和托盘固定在巷道帮和底板角上，另一端由恒力夹持装置将重叠的钢带(1)和钢带(2)夹持在一起。
全文摘要
本发明一种控制巷道底臌的装置，包括巷道底板和两帮锚杆，锚杆托盘，带齿和孔的钢带(1)和钢带(2)，恒力夹紧装置，钢带(1)和钢带(2)与恒力夹紧装置共同构成了底梁。巷道底板在各种因素下鼓起时，底板对底梁提供向上的作用力，在巷道帮和底角锚杆的固定作用下，带齿和孔的钢带(1)和钢带(2)受拉力作用。恒力夹紧装置作用下钢带(1)和钢带(2)之间产生一定的摩擦力，当钢带所受拉力大于钢带(1)和钢带(2)之间的最大摩擦力时，两条重叠处的齿槽发生错动，使底梁的长度增加，钢带所受拉力减少到小于钢带(1)和钢带(2)之间的最大摩擦力，装置处于暂时稳定状态。持续底臌时，则装置重复以上过程，通过钢带(1)和钢带(2)之间的齿槽错动增加底梁长度，对底板提供一定的支护阻力。本发明始终对巷道底板施加基本恒定的支护阻力，减少巷道底臌量，并起到减少巷道整体变形量的作用。
文档编号E21D21/00GK101349155SQ20071005487
公开日2009年1月21日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日
发明者田采霞, 郭保华 申请人:河南理工大学