一种用于采煤工作面大跨度顶板支护结构的制作方法

1.本发明涉及采煤技术领域；尤其涉及一种用于采煤工作面大跨度顶板支护结构。


背景技术：

2.完成井下采煤时，需要将采煤工作设备回撤。当实施回撤时，需要在上端头或下端头抹角以使支架搬运拖车可顺利转弯，才能将设备拉运出去。为了满足转弯条件，通常的办法是将抹角半径变大，其导致拐角处跨度变大，一般为(8-12m)，尺度越大，对支护来说面临着重大的挑战。目前，常规的方法是采用锚网索支护，但是现有的支护还存在以下不足：服务时间短、顶板易下沉等现象；经多次锚索补强支护也无法改变顶板下沉的现象，易造成安全隐患。基于上述现有技术存在的技术不足，急需一种可以解决上述技术问题的结构来解决支护隐患问题。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供了一种用于采煤工作面大跨度顶板支护结构。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：
5.本发明涉及一种用于采煤工作面大跨度顶板支护结构，包括：锚索2、索具7、π型钢梁1、铰接杆体及焊接夹板；其中，π型钢梁1的端部铰连接焊接夹板；锚索2设置在π型钢梁1的支护区域。
6.优选地，所述π型钢梁1沿拐角径向均匀布置，且扇形分散在支护区域；所述锚索2贯穿所述π型钢梁1将其固定于巷道顶板，形成统一整体支护。
7.优选地，所述π型钢梁1的扇形间距为800mm。根据现场实际选用5m规格和6米规格π型钢梁搭配使用。
8.优选地，所述π型钢梁1的端部设置有冲孔，其冲孔直径为φ32
×
80mm。
9.优选地，所述冲孔的个数为4-5个，其间距为1400mm。当采用5mπ型钢梁时，其端部留200mm，按间距1400mm冲孔4个，孔径φ32
×
80mm，每根π型钢梁1用4根锚索2托起；当采用6mπ型钢梁时，其端部留200mm，按间距1400mm冲孔5个，孔径φ32
×
80mm，每根π型钢梁1用5根锚索2托起。
10.本发明支护结构用于支护跨度超过6m的区域时，采用5mπ型钢梁1配合短梁连锁支护。短梁根据实测长度进行裁剪，按间距1400mm冲孔，孔径φ32
×
80mm。在短梁的端部焊接夹板、在5mπ型钢梁的端部冲孔，两者穿插连锁后用锚索进行预紧、支护。
11.优选地，所述锚索2的规格为φ21.8
×
9300mm。托盘选用300
×
300
×
18mm大铁托盘，每根锚索配z2360树脂药卷3支，预紧力按250kn执行，外露按150-250mm执行。锚索穿过钢梁提升、预紧，将钢梁固定在巷道顶板，形成统一整体支护。
12.本发明具有以下优点：
13.本发明涉及一种用于采煤工作面大跨度顶板支护结构，包括：锚索、索具、π型钢梁、铰接杆体及焊接夹板；其中，π型钢梁的端部铰连接焊接夹板；锚索设置在π型钢梁的支
护区域。采用此方案支护，可使工作面从开始回撤到回撤结束，此区域顶板无明显下沉、坠包产生，保证回撤工作安全顺利进行，解决了安全隐患问题。本发明结构可应用于巷道拐角处跨度大、顶板破碎、支护稳定性差的区域顶板支护。
附图说明
14.图1是本发明用于上端头区域所述π型钢梁布置长度实测示意图；
15.图2是本发明用于上端头区域所述π型钢梁布置支护前示意图；
16.图3是本发明用于上端头区域所述π型钢梁布置支护后示意图；
17.图4是6mπ型钢梁安装示意图；
18.图5是短梁夹板安装示意图；
19.其中，1为π型钢梁1，2为锚索，3为夹板，4为铰连接锁处，5为夹板焊接处，6为端梁，7为索具。
具体实施方式
20.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。应当指出的是，以下的实施实例只是对本发明的进一步说明，但本发明的保护范围并不限于以下实施例。
21.实施例
22.本实施例涉及一种用于采煤工作面大跨度顶板支护结构，本实施例首先进行实际测量，见图1；然后将本实施例涉及的结构布置好，见图2所示，包括：锚索2、索具7、π型钢梁1、铰接杆体及焊接夹板；其中，π型钢梁1的端部铰连接焊接夹板；锚索2设置在π型钢梁1的支护区域。
23.进一步地，所述π型钢梁1沿拐角径向均匀布置，且扇形分散在支护区域；所述锚索贯穿所述π型钢梁将其固定于巷道顶板，形成统一整体支护。
24.进一步地，所述π型钢梁1的扇形间距为800mm。根据现场实际选用5m规格和6米规格π型钢梁搭配使用。
25.进一步地，所述π型钢梁1的端部设置有冲孔，其冲孔直径为φ32
×
80mm。
26.进一步地所述冲孔的个数为4-5个，其间距为1400mm。当采用5mπ型钢梁1时，其端部留200mm，按间距1400mm冲孔4个，孔径φ32
×
80mm，每根π型钢梁1用4根锚索2托起；当采用6mπ型钢梁1时，其端部留200mm，按间距1400mm冲孔5个，孔径φ32
×
80mm，每根π型钢梁1用5根锚索2托起。
27.本发明支护结构用于支护跨度超过6m的区域时，采用5mπ型钢梁1配合短梁连锁支护。短梁根据实测长度进行裁剪，按间距1400mm冲孔，孔径φ32
×
80mm。在短梁的端部焊接夹板、在5mπ型钢梁1的端部冲孔，两者穿插连锁后用锚索2进行预紧、支护。
28.进一步地所述锚索2的规格为φ21.8
×
9300mm。托盘选用300
×
300
×
18mm大铁托盘，每根锚索2配z2360树脂药卷3支，预紧力按250kn执行，外露按150-250mm执行。锚索穿过钢梁提升、预紧，将钢梁固定在巷道顶板，形成统一整体支护。
29.实际安装步骤：
30.以6mπ型钢梁安装为例：见图4；
31.安装步骤：1、根据安装6mπ型钢梁1的位置，确定孔径位置。2、根据孔径位置施工钻
眼，安装锚索2。3、锚索2安装后，将π型钢梁1通过孔径穿过锚索2。4、穿过锚索2后下部安装索具7，通过索具7将π型钢梁1固定在支护位置。5、随后通过张拉泵施加预紧力，将π型钢梁1、锚索2及索具7三者连锁到一起，形成整体连锁支护层。6、安装过程中，必须保证钻眼位置与钢梁上部孔径位置相匹配，否则会导致无法安装。
32.短梁夹板安装：见图5
33.安装步骤：1、根据需求，裁剪所需尺寸短梁6；加工两个夹板3，冲孔到位。2、在短梁6的端部100mm范围将夹板3焊接，短梁6上部及下部各在夹板焊接处5焊接一块夹板3。3、将加工好的短梁6与5mπ型钢梁1在铰连接锁处铰接连接，组成铰接连锁杆体。4、按照5mπ型钢梁1安装步骤将铰接连锁杆体安装到位。
34.更进一步地，本发明涉及一种用于采煤工作面大跨度顶板支护结构，包括：锚索、索具、π型钢梁、铰接杆体及焊接夹板；其中，π型钢梁的端部铰连接焊接夹板；锚索设置在π型钢梁的支护区域。采用此方案支护后，见图3所示，该结构实现了工作面从开始回撤到回撤结束期间，此区域顶板无明显下沉、坠包等现象产生；该结构保证回撤工作安全顺利进行，解决了安全隐患问题。本发明结构可应用于巷道拐角处跨度大、顶板破碎、支护稳定性差的区域顶板支护。
35.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质。