一种桁架梁超前支护装置及支护方法与流程

本发明涉及煤矿支护设备技术领域，尤其涉及一种桁架梁超前支护装置及支护方法。

背景技术：

超前支护是为了确保工作面上、下出口的畅通而采取的特殊支护。超前段需承受较高的采动压力，同时，进回风巷和工作面相连的安全出口、巷道支护的支撑力较小，随着推采的进行，相邻支架的频繁升降，对端头处顶板的完整性造成破坏，使得顶板破碎问题不断加重。因此为保证安全生产，必须加强综采工作面的超前支护。

在超前支护中，过去比较具有代表性的技术主要是采用单体液压支柱配合金属铰接顶梁支护形式。这种方式存在支护速度慢影响产量提升、劳动强度高易发生安全事故、顶梁单体占用量大等弊端。而目前的新型超前支护一般采用过渡架、端头与巷道超前支护等液压支架进行支护，这种方式存在操作复杂、费用高等弊端。

技术实现要素：

本发明主要是解决现有技术中所存在的技术问题，从而提供一种支护速度快、劳动强度低、操作简单方便的桁架梁超前支护装置及支护方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明提供的桁架梁超前支护装置，其包括沿巷道超前工作面中线等间隔设置的多组支护体，每组所述支护体包括桁架梁本体和两个锚索，所述桁架梁本体的长度方向与所述巷道超前工作面的中线方向相垂直，所述桁架梁本体上对称地开设有两个锚索孔，所述锚索孔的轴线与水平面所呈角度为75°-85°，两个所述锚索呈倒八字型倾斜固定在巷道顶板上，且两个所述锚索的外露端相应地穿过所述锚索孔后与锁紧螺母相连接，所述锁紧螺母用于拧紧后将所述桁架梁本体锁紧在巷道顶板上。

进一步地，所述桁架梁本体的长度为1700mm，且所述桁架梁本体采用工字钢制作而成。

进一步地，所述桁架梁本体上两个所述锚索孔的孔距大于所述桁架梁本体长度的5/6，以及每个所述锚索孔的直径为25mm。

本发明提供的桁架梁超前支护方法，其包括以下步骤：

s1、沿巷道超前工作面中线走向间隔布设每组支护体的锚索；

s2、在每组支护体的锚索上敷设桁架梁本体，并通过锁紧螺母将桁架梁本体锁紧在巷道顶板上；

s3、随工作面推采临近切顶排时，利用退锚器将锚索和桁架梁本体进行回收，回收后循环使用于超前支护。

进一步地，所述步骤s1具体包括：将每组所述支护体的两个锚索呈倒八字型倾斜固定在巷道顶板上，两个所述锚索的倾角与所述桁架梁本体上的两个锚索孔的倾角相匹配。

进一步地，相邻两组所述支护体的锚索间隔设定距离为1.5-2.5m。

进一步地，所述巷道超前工作面的长度不低于30m。

本发明的有益效果在于：通过在巷道超前工作面中线处等间隔设置多组支护体，然后在每组支护体中，使两个呈倒八字型固定的锚索的外露端相应地穿过桁架梁本体的锚索孔后与锁紧螺母相连接，从而完成桁架梁本体与巷道顶板的锁紧支护，其不仅操作简单方便，而且支护速度快、劳动强度低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的桁架梁超前支护装置的使用状态图；

图2是本发明的桁架梁超前支护装置的剖视图；

图3是本发明的桁架梁超前支护方法的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参阅图1-2所示，本发明的桁架梁超前支护装置，其包括沿巷道超前工作面1中线等间隔设置的多组支护体，每组支护体包括桁架梁本体2和两个锚索3，桁架梁本体2的长度方向与巷道超前工作面1的中线方向相垂直，桁架梁本体2上对称地开设有两个锚索孔21，锚索孔21的轴线与水平面所呈角度为75°-85°，两个锚索3呈倒八字型倾斜固定在巷道顶板4上，且两个锚索3的外露端相应地穿过锚索孔21后与锁紧螺母22相连接，锁紧螺母22用于拧紧后将桁架梁本体2锁紧在巷道顶板4上。

本发明中，将锚索孔21的轴线设置成与水平面所呈角度为75°-85°的目的在于：1)、可以使支护体整体呈倒喇叭形，提高桁架梁本体2承受采动压力的强度，从而提高安全性；2)、避免锚索3与水平面所呈角度过小，对巷道顶板4的完整性造成破坏，减轻巷道顶板4的破碎问题。

本发明的优选实施例中，桁架梁本体2的长度为1700mm，且桁架梁本体2采用工字钢制作而成。在本发明的其他实施例中，桁架梁本体2的长度也可以为其他数值。

本发明中，两个锚索孔21的孔距过大，则会造成桁架梁本体2抗弯强度降低，而两个锚索孔21的孔距过小，则会降低桁架梁本体2对巷道顶板4的支护强度。优选地，桁架梁本体2上两个锚索孔21的孔距大于桁架梁本体2长度的5/6，以及每个锚索孔21的直径为25mm。

综上，本发明通过在巷道超前工作面1中线处等间隔设置多组支护体，然后在每组支护体中，使两个呈倒八字型固定的锚索3的外露端相应地穿过桁架梁本体2的锚索孔21后与锁紧螺母22相连接，从而完成桁架梁本体2与巷道顶板4的锁紧支护，其不仅操作简单方便，而且支护速度快、劳动强度低。

参阅图3所示，本发明的桁架梁超前支护方法，其包括以下步骤：

s1、沿巷道超前工作面1中线走向间隔布设每组支护体的锚索3；

s2、在每组支护体的锚索3上敷设桁架梁本体2，并通过锁紧螺母22将桁架梁本体2锁紧在巷道顶板4上；本发明中，架梁本体2的表面要与巷道顶板4的表面完全贴紧，以提高支护强度。

s3、随工作面推采临近切顶排时，利用退锚器将锚索3和桁架梁本体2进行回收，回收后循环使用于超前支护。

本发明的步骤s1具体包括：将每组支护体的两个锚索3呈倒八字型倾斜固定在巷道顶板4上，两个锚索3的倾角与桁架梁本体2上的两个锚索孔21的倾角相匹配。这样可以避免锚索3与锚索孔21之间产生剪切应力，从而提高锚索3和桁架梁本体2的抗变形能力和使用寿命。

优选地，相邻两组支护体2的锚索21间隔设定距离为1.5-2.5m。较佳地，巷道超前工作面1的长度不低于30m。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种桁架梁超前支护装置及支护方法，该装置包括沿巷道超前工作面中线等间隔设置的多组支护体，每组所述支护体包括桁架梁本体和两个锚索，所述桁架梁本体的长度方向与所述巷道超前工作面的中线方向相垂直，所述桁架梁本体上对称地开设有两个锚索孔，所述锚索孔的轴线与水平面所呈角度为75°‑85°，两个所述锚索呈倒八字型倾斜固定在巷道顶板上，且两个所述锚索的外露端相应地穿过所述锚索孔后与锁紧螺母相连接，所述锁紧螺母用于拧紧后将所述桁架梁本体锁紧在巷道顶板上。本发明不仅操作简单方便，而且支护速度快、劳动强度低。

技术研发人员：李伟;李峰;王勇;张海峰;郝翔;张开峰
受保护的技术使用者：山东新阳能源有限公司
技术研发日：2018.10.22
技术公布日：2019.03.08