一种煤层巷道钢筋支护装置的制作方法

本实用新型涉及一种煤层巷道支护结构，具体为一种煤层巷道钢筋支护装置，应用于煤矿井下煤层巷道在复杂立交条件下的支护和加固。

背景技术：

目前，煤层巷道支护采用的桁架存在以下问题：

（1）在整个支护断面上不连续。

（2）整个巷道支护断面上连续的桁架，一般采用分段铰接的形式，铰接点在巷道的肩部，受力较大，容易变形或强度不足。

（3）铰接形式为圆形孔插销栓，桁架尺寸一旦确定以后，对巷道断面施工要求较高，否则安装困难。

技术实现要素：

本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种煤层巷道钢筋支护装置，以解决巷道肩部受力较大、容易变形的问题。

为了达到上述目的，本实用新型是通过如下技术方案实现的。

一种煤层巷道钢筋支护装置，包括连续支护在巷道整断面下方的桁架，所述桁架由顶梁和柱腿组成，所述顶梁和柱腿均是由主筋和副筋围成的架体；所述主筋和副筋之间连接有配筋；所述顶梁和柱腿设置有长条孔，柱腿通过插入长条孔的销栓与顶梁相连接；所述柱腿通过锚杆与巷道侧壁相连接；连接锚杆处通过混凝土喷层形成支护；所述顶梁为开口向下的u形，所述柱腿为一字形。

进一步的，所述顶梁为一字形，所述柱腿为倒置的l形。

进一步的，所述顶梁和柱腿均是由两根主筋和两根副筋围成的架体，主筋与主筋之间、主筋与副筋之间以及副筋与副筋之间均连接有配筋。

更进一步，主筋、副筋及配筋连接结构的截面形状为矩形。

更进一步，所述配筋之间设置有定位筋。

本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：

本实用新型所述的桁架与锚杆、喷射混凝土形成联合支护，取长补短。副筋相当于钢带，可承受拉应力也可承受压应力。副筋、锚杆和主筋三者之间共同作用时，使主筋主要承受拉应力，同时提供给围岩一定的挤压应力，弯曲变形越大，桁架结构提供给围岩的挤压应力越大，越有利于围岩的稳定，使巷道围岩从不利的受拉应力状态变成有利的受压应力状态，从而提高锚固体的强度。在喷层中，配筋主要承受剪应力。

采用本实用新型，巷断面无变形，无缩进，矿压稳定。确保瓦斯抽采管道井及瓦斯抽采设备的安全，同时降低开采期间巷道的采动影响。

对现有巷道的维护加固、优化未掘巷道的支护方案和参数、降低巷道支护维修成本、缓和采掘紧张关系，应用前景广阔。

附图说明

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合以下附图进行说明：

图1是实施例1所述钢筋支护装置的结构示意图；

图2是实施例2所述钢筋支护装置的结构示意图；

图3是实施例1的桁架断面结构示意图；

图中，1为顶梁，2为柱腿，3为主筋，4为副筋，5为配筋，6为销栓，7为锚杆，8为定位筋。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，结合实施例和附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。下面结合实施例及附图详细说明本实用新型的技术方案，但保护范围不被此限制。

实施例1

如图1所示，是一种煤层巷道钢筋支护装置，该支护装置支护于n1206胶带顺槽整个断面，巷道净高度3800mm，巷道帮部浇筑；支护装置包括连续支护在巷道整断面下方的桁架，所述桁架由顶梁1和柱腿2组成，顶梁1的宽度为5400mm；顶梁1的形状为开口向下的u形，柱腿2连接在顶梁1的下部且为一字形。顶梁1和柱腿2均是由两根主筋3和两根副筋4围成的架体，主筋3与主筋3之间、主筋3与副筋4之间以及副筋4与副筋4之间均连接有配筋5，配筋5之间连接有定位筋8。主筋3、副筋4及配筋5连接结构的截面形状为矩形（如图3所示）。在顶梁1和柱腿2设置有长条孔，柱腿2通过插入长条孔的销栓6与顶梁1相连接；顶梁1通过锚杆7与巷道整断面顶部相连接，柱腿2通过锚杆7与巷道侧壁相连接；之后在连接锚杆7处喷射混凝土形成联合支护。

实施例2

如图2所示，是钢筋支护装置的另外一种形式，其主体结构与实施例1相同，所不同的是顶梁1为宽度为5700mm的一字形结构，柱腿2为倒置的l形。

通过以上项目的实施，确保瓦斯抽采井及其措施巷的稳定，实现n1206胶带顺槽的跨巷掘进。施工完毕至今已一年半之久的时间，经现场观测可知：

（1）瓦斯抽采管道井无变形，无位移；措施巷断面无变形，无缩进，矿压稳定。确保瓦斯抽采管道井及瓦斯抽采设备的安全。

（2）n1206胶带顺槽的跨巷掘进区域，巷道无变形，稳定性良好。降低开采期间巷道的采动影响。

（3）确保现有生产系统的正常进行。

（4）对现有巷道的维护加固、优化未掘巷道的支护方案和参数、降低巷道支护维修成本（减少500元/m）、缓和采掘紧张关系，具有十分重要的意义，具有广阔的推广应用前景。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所做的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。

技术特征：

1.一种煤层巷道钢筋支护装置，其特征在于，包括连续支护在巷道整断面下方的桁架，所述桁架由顶梁（1）和柱腿（2）组成，所述顶梁（1）和柱腿（2）均是由主筋（3）和副筋（4）围成的架体；所述主筋（3）和副筋（4）之间连接有配筋（5）；所述顶梁（1）和柱腿（2）设置有长条孔，柱腿（2）通过插入长条孔的销栓（6）与顶梁（1）相连接；所述柱腿（2）通过锚杆（7）与巷道侧壁相连接；连接锚杆（7）处通过混凝土喷层形成支护；所述顶梁（1）为开口向下的u形，所述柱腿（2）为一字形。

2.根据权利要求1所述的一种煤层巷道钢筋支护装置，其特征在于，所述顶梁（1）为一字形，所述柱腿（2）为倒置的l形。

3.根据权利要求1所述的一种煤层巷道钢筋支护装置，其特征在于，所述顶梁（1）和柱腿（2）均是由两根主筋（3）和两根副筋（4）围成的架体，主筋（3）与主筋（3）之间、主筋（3）与副筋（4）之间以及副筋（4）与副筋（4）之间均连接有配筋（5）。

4.根据权利要求3所述的一种煤层巷道钢筋支护装置，其特征在于，主筋（3）、副筋（4）及配筋（5）连接结构的截面形状为矩形。

5.根据权利要求4所述的一种煤层巷道钢筋支护装置，其特征在于，所述配筋（5）之间设置有定位筋（8）。

技术总结
本实用新型提出一种煤层巷道钢筋支护装置，具体包括连续支护在巷道整断面下方的桁架，桁架由顶梁和柱腿组成，顶梁和柱腿均是由主筋和副筋围成的架体；主筋和副筋之间连接有配筋；顶梁和柱腿设置有长条孔，柱腿通过插入长条孔的销栓与顶梁相连接；柱腿通过锚杆与巷道侧壁相连接；连接锚杆处通过混凝土喷层形成支护；顶梁为开口向下的U形，所述柱腿为一字形；本装置解决了巷道肩部受力较大、容易变形的问题以及巷道断面施工要求高或桁架安装困难的问题；应用于煤矿井下煤层巷道在复杂立交条件下的支护和加固。

技术研发人员：权红星;孙淼;黄向良;庄小威;李江龙;刘玉德;单辉;翟雷
受保护的技术使用者：山西潞安集团余吾煤业有限责任公司
技术研发日：2020.12.10
技术公布日：2021.08.13