专利名称：煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构。
背景技术：
随着社会的发展，煤矿井下生产过程中的安全问题备受关注。特别是架棚施工巷道掘进时的临时性护帮结构，由于其繁杂笨重、操作很不方便，以致巷道掘进时费时费力，护帮效果不理想，安全性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种护帮效果较佳的煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构。为解决上述技术问题，本发明提供了一种煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构，它包括第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚、若干背板、第一 U形网、第二 U形网；
在巷道的掘进方向上，设定靠近巷道的裸露掘进端为内、远离巷道的裸露掘进端为
外；
第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚的结构相同，三者呈倒置状且延巷道的掘进方向由外向内地依次等距间隔布置；
对于每个U型棚的棚腿而言，设定靠近该U型棚宽度方向开口中心的一侧为前、远离该U型棚宽度方向开口中心的一侧为后；设定巷道位于第一 U型棚和第二 U型棚厚度中心竖直面之间的区域为第一巷，巷道位于第二 U型棚厚度中心竖直面和第三U型棚厚度中心竖直面之间的区域为第二巷，巷道位于第三U型棚厚度中心竖直面和巷道的裸露掘进端之间的区域为第三巷；
背板的长度走向与巷道的掘进方向相一致，背板的长度大于第一 U型棚、第二 U型棚之间的间距或第二 U型棚、第三U型棚之间的间距；
第一 U形网处于第一 U型棚和第二 U型棚之间，第一 U形网呈倒置状且由位于第一巷宽度方向两侧帮部的两个第一护帮网、位于第一巷顶部且分别与两个第一护帮网挂接的第一护顶网组成，第一护帮网、第一护顶网均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，第一 U形网延巷道掘进方向的宽度不小于第一 U型棚、第二 U型棚之间的间距；
第二 U形网处于第二 U型棚和第三U型棚之间，第二 U形网呈倒置状且由位于第二巷宽度方向两侧帮部的两个第二护帮网、位于第二巷顶部且分别与两个第二护帮网挂接的第二护顶网组成，第二护帮网、第二护顶网均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，第二 U形网延巷道掘进方向的宽度不小于第二 U型棚、第三U型棚之间的间距；
第一 U型棚和第二 U型棚的每侧棚腿均向后通过至少四个自上而下布置的背板与第一U形网的对应第一护帮网接触，使得第一 U形网的两个第一护帮网与第一巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触；
第二 U型棚和第三U型棚的每侧棚腿均向后通过另外至少四个自上而下布置的背板与第二 U形网的对应第二护帮网接触，使得第二 U形网的两个第二护帮网与第二巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触；
本护帮结构还包括至少四个护帮杆、第三U形网，每个护帮杆的长度走向与巷道的掘进方向相一致，第三U形网处于第三U型棚和巷道的裸露掘进端之间，第三U形网呈倒置状且由位于第三巷宽度方向两侧帮部的两个第三护帮网、位于第三巷顶部且分别与两个第三护帮网挂接的第三护顶网组成，第三护帮网、第三护顶网均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，每三U形网延巷道掘进方向的宽度不小于第三U型棚、巷道的裸露掘进端之间的间距；
第三U型棚的每侧棚腿均向后通过至少两个自上而下布置的护帮杆与第三U形网的对应第三护帮网接触，每个护帮杆的中部折弯、外段与第二 U型棚的对应侧棚腿的前方接触、内段与第三U形网的对应第三护帮网接触，使得第三U形网的两个第三护帮网与第三巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触。为能简洁说明问题起见，以下对本发明所述煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构均简称为本结构。巷道掘进过程中采用本结构
第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚、若干背板、第一 U形网、第二 U形网为第一巷和第二巷的永久支护。对于第三巷宽度方向每侧帮部处的裸露岩壁而言，用第三U形网的对应第三护帮网加以覆盖，而第三巷顶部处的裸露岩壁用第三U形网的第三护顶网加以覆盖，具体详细描述如下
首先，借助于对应的每个护帮杆中部折弯而产生的支点作用，第二 U型棚的对应侧棚腿对所述护帮杆的外段施加向前的顶推力，所述护帮杆的内段对第三U形网的对应第三护帮网施加向后的压迫力，从而对第三U形网的对应第三护帮网发挥稳固和固定作用，第三U形网的对应第三护帮网又对第三巷宽度方向对应侧帮部处的裸露岩壁发挥压迫和紧贴作用，这样，通过至少两个护帮杆、第三U形网的对应第三护帮网，让第三巷的对应侧帮部得到临时性护帮，使得裸露岩壁的活矸围岩被固定在岩壁上或只能从第三U形网的对应第三护帮网的后方滚落到巷道下端，让活矸围岩无法直接掉落到矿工的施工区域，保障了巷道内矿工的人身安全。然后，就可方便地通过另一 U型棚、另外至少八个背板对第三巷宽度方向的两侧帮部进行永久性护帮施工，即将另一 U型棚设置在巷道的裸露掘进端，第三U型棚和另一U型棚的每侧棚腿均向后通过另外至少四个自上而下布置的背板与第三U形网的对应第三护帮网接触，使得第三U形网的两个第三护帮网与第三巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触，让第三巷宽度方向的两侧帮部得到永久性护帮。最后，第三U型棚和另一 U型棚的棚顶向上再另外通过至少一个背板与第三U形网的第三护顶网接触。此时，第三巷宽度方向每侧帮部处和顶部处的裸露岩壁均得到较好地防护，这样，可对巷道进行向内的持续掘进施工。所述每个护帮杆的长度不小于1. 5m ；
每个护帮杆的内段距离该护帮杆的内端O. 2m处有一个向前的150°折弯； 对于第三U型棚同侧棚腿后方的至少两个护帮杆而言相邻两个护帮杆之间的间距不大于Imo本结构简单、操作方便，且还能根据巷道的实际情况，方便地调节护帮密度(即在巷道宽度方向的每侧帮部选用恰当数量的护帮杆)，有效提高了临时性护帮的效果和安全性。本结构特别适用于煤矿井下巷道掘进时的临时性护帮，其它隧道和矿井也可适用，应用领域较为广泛。
图1是本结构沿巷道掘进方向的示意图。图2是本结构沿巷道掘进方向的俯视图。图3是图2的A— A放大剖视图。图4是图2的B— B放大剖视图。图5是图2的C一C放大剖视图。图6是图2的D— D放大剖视图。图7是图2的E— E放大剖视图。图8是图2的F— F放大剖视图。
具体实施例方式下面通过实施方式及附图对本结构作进一步详细地说明
参见图1—图8
为便于清楚说明问题起见，附图中对背板7、背板8、护帮杆9进行了剖视表达。本结构包括第一 U型棚1、第二 U型棚2、第三U型棚3、九个背板7、九个背板8、第一 U形网4、第二 U形网5、第三U形网6、六个护帮杆9。在倒置U形的巷道的掘进方向J上，设定靠近巷道的裸露掘进端L为内、远离巷道的裸露掘进端L为外。第一 U型棚1、第二 U型棚2、第三U型棚3的结构相同，三者呈倒置状且延巷道的掘进方向J由外向内地依次等距间隔布置。对于每个U型棚的棚腿而言，设定靠近该U型棚宽度方向开口中心的一侧为前、远离该U型棚宽度方向开口中心的一侧为后；设定巷道位于第一 U型棚I和第二 U型棚2厚度中心竖直面之间的区域为第一巷XI，巷道位于第二 U型棚2厚度中心竖直面和第三U型棚3厚度中心竖直面之间的区域为第二巷X2，巷道位于第三U型棚3厚度中心竖直面和巷道的裸露掘进端L之间的区域为第三巷X3。背板7、背板8的长度走向与巷道的掘进方向J相一致，背板7、背板8的长度大于第一 U型棚1、第二 U型棚2之间的间距或第二 U型棚2、第三U型棚3之间的间距。第一 U形网4处于第一 U型棚I和第二 U型棚2之间，第一 U形网4呈倒置状且由位于第一巷Xl宽度方向两侧帮部Xll的两个对称布置的第一护帮网41、位于第一巷Xl顶部且分别与两个第一护帮网41挂接的第一护顶网42组成，第一护帮网41、第一护顶网42均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，第一 U形网4延巷道掘进方向J的宽度等于第一U型棚1、第二 U型棚2之间的间距。
第二 U形网5处于第二 U型棚2和第三U型棚3之间，第二 U形网5呈倒置状且由位于第二巷X2宽度方向两侧帮部X21的两个对称布置的第二护帮网51、位于第二巷X2顶部且分别与两个第二护帮网51挂接的第二护顶网52组成，第二护帮网51、第二护顶网
52均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，第二 U形网5延巷道掘进方向J的宽度等于第二U型棚2、第三U型棚3之间的间距。第一 U型棚I的每侧棚腿11和第二 U型棚2的同侧棚腿21均向后通过四个自上而下布置的背板7与第一 U形网4的对应第一护帮网41接触，使得第一 U形网4的两个第一护帮网41与第一巷Xl宽度方向的两侧帮部XlI对应贴靠接触，第一 U型棚I和第二 U型棚2的棚顶向上通过一个背板7与第一 U形网4的第一护顶网42接触。第二 U型棚2的每侧棚腿21和第三U型棚3的同侧棚腿31均向后通过四个自上而下布置的背板8与第二 U形网5的对应第二护帮网51接触，使得第二 U形网5的两个第二护帮网51与第二巷X2宽度方向的两侧帮部X21对应贴靠接触，第二 U型棚2和第三U型棚3的棚顶向上通过一个背板8与第二 U形网5的第二护顶网52接触。每个护帮杆9的长度走向与巷道的掘进方向J相一致，第三U形网6处于第三U型棚3和巷道的裸露掘进端L之间，第三U形网6呈倒置状且由位于第三巷X3宽度方向两侧帮部X31的两个对称布置的第三护帮网61、位于第三巷X3顶部且分别与两个第三护帮网61挂接的第三护顶网62组成，第三护帮网61、第三护顶网62均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，每三U形网6延巷道掘进方向J的宽度等于第三U型棚3、巷道的裸露掘进端L之间的间距。第三U型棚3的每侧棚腿31均向后通过三个自上而下布置的护帮杆9与第三U形网6的对应第三护帮网61接触，每个护帮杆9的中部折弯、外段与第二 U型棚2的对应侧棚腿21的前方接触、内段与第三U形网6的对应第三护帮网61接触，使得第三U形网6的两个第三护帮网61与第三巷X3宽度方向的两侧帮部X31对应贴靠接触。第一 U形网4、第二 U形网5、第三U形网6的外形分别与第一巷X1、第二巷X2、第三巷X3的内腔形状相配。每个护帮杆9的长度等于1. 5m ;每个护帮杆9的内段距离该护帮杆9的内端O. 2m处有一个向前的150°折弯91 ;对于第三U型棚3的同侧棚腿31后方的三个护帮杆9而言相邻两个护帮杆9之间的间距等于lm。护帮杆9可采用6分钢管、钢钎或钢带制成。以上所述的仅是本发明的一种实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出显而易见的若干变换或替代以及改型，这些也应视为属于本发明的保护范围。如第一U形网延巷道掘进方向的宽度还可大于第一U型棚、第二 U型棚之间的间距；第二 U形网延巷道掘进方向的宽度还可大于第二 U型棚、第三U型棚之间的间距；每三U形网延巷道掘进方向的宽度还可大于第三U型棚、巷道的裸露掘进端之间的间距；每个护帮杆的长度还可大于1. 5m ;对于第三U型棚同侧棚腿后方的三个护帮杆而言相邻两个护帮杆之间的间距还可小于lm。
权利要求
1.煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构，它包括第一U型棚、第二U型棚、第三U型棚、若干背板、第一 U形网、第二 U形网；在巷道的掘进方向上，设定靠近巷道的裸露掘进端为内、远离巷道的裸露掘进端为外；第一 U型棚、第二 U型棚、第三U型棚的结构相同，三者呈倒置状且延巷道的掘进方向由外向内地依次等距间隔布置；对于每个U型棚的棚腿而言，设定靠近该U型棚宽度方向开口中心的一侧为前、远离该 U型棚宽度方向开口中心的一侧为后；设定巷道位于第一 U型棚和第二 U型棚厚度中心竖直面之间的区域为第一巷，巷道位于第二 U型棚厚度中心竖直面和第三U型棚厚度中心竖直面之间的区域为第二巷，巷道位于第三U型棚厚度中心竖直面和巷道的裸露掘进端之间的区域为第三巷；背板的长度走向与巷道的掘进方向相一致，背板的长度大于第一 U型棚、第二 U型棚之间的间距或第二 U型棚、第三U型棚之间的间距；第一 U形网处于第一 U型棚和第二 U型棚之间，第一 U形网呈倒置状且由位于第一巷宽度方向两侧帮部的两个第一护帮网、位于第一巷顶部且分别与两个第一护帮网挂接的第一护顶网组成，第一护帮网、第一护顶网均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，第一 U形网延巷道掘进方向的宽度不小于第一 U型棚、第二 U型棚之间的间距；第二 U形网处于第二 U型棚和第三U型棚之间，第二 U形网呈倒置状且由位于第二巷宽度方向两侧帮部的两个第二护帮网、位于第二巷顶部且分别与两个第二护帮网挂接的第二护顶网组成，第二护帮网、第二护顶网均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，第二 U形网延巷道掘进方向的宽度不小于第二 U型棚、第三U型棚之间的间距；第一 U型棚和第二 U型棚的每侧棚腿均向后通过至少四个自上而下布置的背板与第一 U形网的对应第一护帮网接触，使得第一 U形网的两个第一护帮网与第一巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触；第二 U型棚和第三U型棚的每侧棚腿均向后通过另外至少四个自上而下布置的背板与第二 U形网的对应第二护帮网接触，使得第二 U形网的两个第二护帮网与第二巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触；其特征在于本护帮结构还包括至少四个护帮杆、第三U形网，每个护帮杆的长度走向与巷道的掘进方向相一致，第三U形网处于第三U型棚和巷道的裸露掘进端之间，第三U形网呈倒置状且由位于第三巷宽度方向两侧帮部的两个第三护帮网、位于第三巷顶部且分别与两个第三护帮网挂接的第三护顶网组成，第三护帮网、第三护顶网均由相互挂接的若干矩形钢筋网组成，每三U形网延巷道掘进方向的宽度不小于第三U型棚、巷道的裸露掘进端之间的间距；第三U型棚的每侧棚腿均向后通过至少两个自上而下布置的护帮杆与第三U形网的对应第三护帮网接触，每个护帮杆的中部折弯、外段与第二 U型棚的对应侧棚腿的前方接触、 内段与第三U形网的对应第三护帮网接触，使得第三U形网的两个第三护帮网与第三巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构，其特征在于每个护帮杆的长度不小于1. 5m ；每个护帮杆的内段距离该护 帮杆的内端O. 2m处有一个向前的150°折弯；对于第三U型棚同侧棚腿后方的至少两个护帮杆而言相邻两个护帮杆之间的间距不大于Imo
全文摘要
煤矿井下巷道掘进临时性护帮结构，它包括第一至第三U型棚、若干背板、至少四个护帮杆、第一至第三U形网，第三U形网处于第三U型棚和巷道的裸露掘进端之间，第三U形网呈倒置状且由位于第三巷宽度方向两侧帮部的两个第三护帮网、位于第三巷顶部且分别与两个第三护帮网挂接的第三护顶网组成；第三U型棚的每侧棚腿均向后通过至少两个自上而下布置的护帮杆与第三U形网的对应第三护帮网接触，每个护帮杆的中部折弯、外段与第二U型棚的对应侧棚腿的前方接触、内段与第三U形网的对应第三护帮网接触，使得第三U形网的两个第三护帮网与第三巷宽度方向的两侧帮部对应贴靠接触。本结构的护帮效果较佳。
文档编号E21D19/04GK102996147SQ20121058821
公开日2013年3月27日 申请日期2012年12月29日 优先权日2012年12月29日
发明者刘成明, 施力芳 申请人:刘成明