一种钢管混凝土墩柱主动支护装置的制作方法

1.本实用新型属于井下支护技术领域，具体为一种钢管混凝土墩柱主动支护装置。


背景技术：

2.为缓解矿井采掘接续紧张状况，解决上隅角瓦斯超限等问题，采用“爆破切顶+锚索补强支护+u型钢挡矸”的沿空留巷技术方案，在留巷过程中，被切断的顺槽顶板形成悬臂梁，对煤壁产生压应力，顺槽顶板缓慢下沉，在构造段，顶板破碎严重，锚索补强支护效果不明显，顶板下沉量大，将单体柱压弯损坏。
3.为解决上述问题，常用的方法是打设液压墩柱，打设液压墩柱后，顶板下沉会得到有效的控制，但液压墩柱采购成本过大，显然与精益化管理理念背道而驰，并且液压墩柱安装需要将高压液管铺设到安装位置，费用高，或者可以用气动乳化泵，但注液效果差，人工搬进搬出，效率低，所以，急需研制一种高强度、低成本、操作简单、结实耐用的主动支护装置，以替代液压墩柱支护。


技术实现要素：

4.本实用新型克服了现有技术的不足，提出一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，目的是解决液压墩柱支护成本高、效率低、操作复杂的问题。
5.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。
6.一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，包括两端封闭的圆形钢管，所述钢管内沿其轴向设置有用于支撑的钢梁，所述钢管与所述钢梁之间的空隙中填充有混凝土，所述钢管的下端设置有底座，上端外壁设置有法兰，所述法兰上设置有安装孔，所述钢管的上方设置有调节座，所述调节座包括底板和与所述底板相连接的顶板，所述底板上焊接有螺栓，所述螺栓设置在所述安装孔中，所述底板与所述法兰通过螺纹连接在一起，所述底板与所述法兰之间设置有间隙，所述间隙中设置有支撑钢板，所述顶板为平面，用于支撑巷道顶板。
7.进一步的，所述钢管为废旧的瓦斯管。
8.进一步的，所述钢梁为工字钢。
9.进一步的，所述钢梁的长度与所述钢管的长度相适应，所述钢梁设置在所述钢管的中间位置。
10.进一步的，所述法兰与所述钢管的外壁之间设置有加强筋，所述底座与所述钢管的外壁之间设置有加强筋。
11.进一步的，所述底板与所述法兰通过螺母与所述螺栓连接在一起。
12.进一步的，所述混凝土为标号为c40的混凝土。
13.本实用新型相对于现有技术所产生的有益效果为：本实用新型成本低，安装方便效率高，维护简单，支护强度高，不仅可以在沿空留巷中使用，还可以在井下其它区域进行支护，具有推广意义。
附图说明
14.下面结合附图对本实用新型作进一步说明；
15.图1为本实用新型的主动支护装置的主视示意图；
16.图2为本实用新型的主动支护装置的俯视示意图；
17.其中，1 为钢管，2为底座，3为法兰，4为螺栓，5为支撑钢板，6为加强筋，7为螺母，8为顶板，9为底板。
具体实施方式
18.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。
19.如图1-2所示，本实用新型的钢管1混凝土墩柱主动支护装置，包括上端和下端均封闭设置的圆形钢管1，钢管1为废旧的直径为325mm的瓦斯管，钢管1长度根据巷道高度2.5～3.2m而定，钢管1内沿其轴向设置工字钢，用于对钢管1起支撑作用，工字钢设置在钢管1的中间位置，工字钢的长度与钢管1的长度相等，钢管1与钢梁之间的空隙中填充有标号为c40的混凝土，钢管1的下端设置有底座2，底座2与钢管1的外壁之间设置有加强筋6，钢管1的上端外壁沿圆周方向设置有一圈法兰3，法兰3与钢管1的外壁之间设置有加强筋6，起加强作用，法兰3上均匀开设有四个安装孔，钢管1的上方设置有调节座，调节座包括底板9和与底板9相连接的顶板8，底板9上焊接有四个m30*300的螺栓4，螺栓4设置在安装孔中，底板9与法兰3通过螺母7与螺栓4连接在一起，底板9与所述法兰3之间设置有间隙，间隙中设置有支撑钢板5，起加强作用，以避免螺栓4在长期受力的情况下容易损坏，顶板8为平面，用于支撑巷道顶板。
20.安装过程为，将瓦斯管封底后注入标号为c40的混凝土，待凝固后将圆管1的上端封口，将调节座放在圆管1的上方，同时将螺栓4插入法兰3上的安装孔中，在螺栓4的下端安装螺母7，通过旋转螺母7使调节座逐渐升高，直到与巷道顶板结顶严实，在此过程中，调节座的底板9与法兰3之间的间隙不断增大，当调节座的位置最终确定后，在调节座的底板9与法兰3之间的间隙中填充支撑钢板5，使支护的强度更高，本实用新型的钢管1混凝土墩柱主动支护装置，具有承载力强、成本低、支护强度大、不易变形、施工工艺简单、安全高效等优点，通过现场工程实际应用，确实起到控制顶板8下沉的作用，大大降低了我矿沿空留巷支护成本。
21.本实用新型相对于现有技术的技术效果如下：
22.（1）取代液压墩柱支护，节约采购成本。钢管1混凝土墩柱由废旧瓦斯管、工字钢及调节座等零件组成，变废为宝，减少资源浪费，成本几乎可以忽略不计，从采购部门了解到每根液压墩柱的价格为3.5万元，采用钢管1混凝土墩柱后每根可节约成本3.4万元，2205顺槽预计安装20根，合计节约68万元。
23.（2）安装方便，维护简单。液压墩柱安装需要将高压液管铺设到安装位置，费用高，或者可以用气动乳化泵，但注液效果差，人工搬进搬出，效率低，而本实用新型的钢管1混凝土墩柱在地面制作完成，运输到安装位置，只需将墩柱立起，在墩柱与巷道顶板之间安装调
节座后调节调节座的高度就完成安装了，使用钢管1混凝土墩柱后几乎不需要维护，无需液压管铺设等费用。
24.（3）由于钢管1混凝土墩柱造价低廉，支护强度高等特点，不仅可以在沿空留巷中使用，还可以在井下其它区域进行支护，具有推广意义。
25.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：
1.一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，其特征在于，包括两端封闭的圆形钢管，所述钢管内沿其轴向设置有用于支撑的钢梁，所述钢管与所述钢梁之间的空隙中填充有混凝土，所述钢管的下端设置有底座，上端外壁设置有法兰，所述法兰上设置有安装孔，所述钢管的上方设置有调节座，所述调节座包括底板和与所述底板相连接的顶板，所述底板上焊接有螺栓，所述螺栓设置在所述安装孔中，所述底板与所述法兰通过螺纹连接在一起，所述底板与所述法兰之间设置有间隙，所述间隙中设置有支撑钢板，所述顶板为平面，用于支撑巷道顶板。2.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，其特征在于，所述钢管为废旧的瓦斯管。3.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，其特征在于，所述钢梁为工字钢。4.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，其特征在于，所述钢梁的长度与所述钢管的长度相适应，所述钢梁设置在所述钢管的中间位置。5.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，其特征在于，所述法兰与所述钢管的外壁之间设置有加强筋，所述底座与所述钢管的外壁之间设置有加强筋。6.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，其特征在于，所述底板与所述法兰通过螺母与所述螺栓连接在一起。7.根据权利要求1所述的一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，其特征在于，所述混凝土为标号为c40的混凝土。

技术总结
本实用新型提出一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，属于井下支护技术领域；目的是解决液压墩柱支护成本高、效率低、操作复杂的问题。一种钢管混凝土墩柱主动支护装置，包括两端封闭的圆形钢管，钢管内沿其轴向设置有用于支撑的钢梁，钢管与钢梁之间的空隙中填充有混凝土，钢管的下端设置有底座，上端外壁设置有法兰，法兰上设置有安装孔，钢管的上方设置有调节座，调节座包括底板和与底板相连接的顶板，底板上焊接有螺栓，底板与法兰通过螺纹连接在一起，底板与法兰之间设置有间隙，间隙中设置有支撑钢板，顶板为平面，用于支撑巷道顶板。本实用新型成本低，安装方便效率高，维护简单，支护强度高，应用范围广。应用范围广。应用范围广。


技术研发人员：李启山 周甲 崔计平 杨程珂 刘丽杰 韩卓 张来虎 宋敏 王李鹏 张进波 范云峰 张嘎 贾国斌 申鹏 申阳平 常潇 李晋奎 代海亮 王宇 孙筱民 张小伟 李宁 吴海亮 史晋鹏 张振亮 李昱诺 黄强 赵军马 毋明 李晓波 刘伟伟 李晋兵
受保护的技术使用者：山西煤炭进出口集团鹿台山煤业有限公司
技术研发日：2021.04.14
技术公布日：2023/2/13