一种倒梯形短臂开放式支护的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种煤矿巷道用支护，具体涉及一种倒梯形短臂开放式支护。
【背景技术】
[0002]—、矿工钢梯形棚支护存在的缺点:
[0003]1、顶梁和腿过长一般在2m以上，受压后易弯曲，损坏率高;弯曲后需要专用设备校正，运输量大，运输成本高，报废率高，可重复利用率低。
[0004]2、两腿为俯式承压，不仅要承受顶压，还要承受侧压，易造成弯曲。
[0005]3、一般均为对棚支护，用料多，成本高。
[0006]4、由于两腿的承压面是矿工钢的端头，即使穿靴，柱靴按0.2X0.2X2=0.0Sm2，按对棚计算:0.08X2=0.16 m2，由于承压面积小，底鼓速度快，巷道高度不能保证，维修量大。
[0007]5、由于底鼓速度快，巷道高度不能保证，一般情况巷道维修需要提接头，一方面提接头工作量大，进度慢，需要较多的维修队伍，维修成本高；另一方面，豫西三软煤层厚度薄，多次提接头易造成大量矸石掺入煤中，降低煤质。
[0008]6、由于该支护梁腿不宜过长，所以巷道断面不能满足要求。
[0009]二、U型棚存在的缺点:
[0010]1、U型棚虽然顶部呈拱形，减小了顶部压力，但由于其高度高一般在3-3.5 m，增加了腿的受侧压高度。虽然U型钢强度高，但由于其高度远高于梯形棚的高度2-2.3 m，所以其强度会大大降低，而所受的侧压远大于梯形棚腿所承受的压力，依然易弯曲或扭曲变形，且易造成拱形顶梁变成Λ型顶梁本身有U型变成V型报废率高，可重复利用率低。略微轻一点的还需要运到地面由专用设备维修，维修成本高。
[0011]2、U型棚和梯形棚存在同样的地鼓问题。虽然其高度和断面比梯形棚增加了许多，无非是延长了巷道的维修周期。而延长维修周期并不能使其在一个维修周期内服务整个工作面的回采，相反维修周期的延长使提接头的高度增加了，工作量增加了，维修成本并没有降低。
[0012]3、豫西三软煤层的平均厚度在3-4 m，U型棚的高度3-3.5 m增加后，其高度常常大于煤层厚度，这就使在掘进和维修过程中出现大量矸石，煤质没有保证。
[0013]4、由于U型棚的高度过高，使其在施工过程中顶梁架设困难，劳动强度大，掘进速度慢，且易发生安全事故。
[0014]5、U型棚虽然有连扳连接，由于其棚与棚之间无法安置撑杆，所以在压力作用下棚与棚之间的棚距不能得到保证，出现变形，甚至出现U型钢扭曲现象。
[0015]6、U型棚虽为弹性支护，但由于其顶梁的弯曲度与腿上部的弯曲度出现不符或腿上部的弯曲长度不够时，常常出现卡兰螺丝拉断现象。
[0016]7、由于U型棚为弧形，其加工需要特殊设备，加工与维修难度大，维修时需要在井上下来回运输，费时费工，维修成本高。且由于是弧形，不方便运输与存放，尤其是顶梁在抬运过程中易滑落砸伤工人脚部。
【发明内容】
[0017]本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种倒梯形短臂开放式支护，该倒梯形支护减少了棚架的事故率，提高了棚架的进度，同时也提高了梁棚的抗压强度。
[0018]本实用新型的目的是这样实现的:
[0019]—种倒梯形短臂开放式支护，包括支护本体，所述的支护本体由第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂、第六短臂、第七短臂构成，其特征在于:所述的第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂和第六短臂之间依次首尾活动连接；
[0020]所述的第一短臂、第二短臂、第四短臂和第六短臂水平布置，所述的第一短臂、第二短臂和第六短臂为巷道顶面支护，所述的第四短臂为巷道底面支护，所述的第三短臂和第五短臂为巷道侧面支护；
[0021]所述的第一短臂、第二短臂和第六短臂长度总和大于第四短臂的长度。
[0022]基于以上所述，所述的水平布置的第一短臂和第四短臂之间设置有竖直立柱。
[0023]基于以上所述，所述的竖直立柱的上下两端分别与第一短臂和第四短臂的中心部位对接。
[0024]基于以上所述，所述的支护本体还包括第八短臂和第九短臂，所述的第八短臂的一端固定在第三短臂的中心部位，另一端固定在第一短臂与第二短臂的对接部位，所述的第九短臂的一端固定在第五短臂的中心部位，另一端固定在第一短臂与第六短臂的对接部位。
[0025]基于以上所述，所述的第八短臂、第九短臂的长度相等。
[0026]基于以上所述，所述的第二短臂、第六短臂的长度相等，所述的第三短臂、第五短臂的长度相等，所述的第一短臂和第四短臂的长度相等。
[0027]基于以上所述，所述的第一短臂通过插接的方式分别与第二短臂之间、第六短臂对接，所述的第二短臂与第三短臂之间、第五短臂与第六短臂之间、第三短臂与第四短臂之间、第四短臂与第五短臂之间均通过交界的方式连接。
[0028]本实用新型具有如下的优点:
[0029]1、此支护工艺采用倒梯形变正梯形棚或U型棚的半封闭支护为闭合式支护，六臂均为线型臂梁，两端采用插接或铰接方式连接，受顶、底、侧压时，压力可以通过侧梁、地梁间空隙的煤的挤出进行释放。该支护方式结构简单，便于架设，维修方便，可重复使用。
[0030]2、六方型支护把正梯形棚的两腿俯立或U型棚的两腿直立变成了仰立，在不用背帮的情况下通过煤的挤出解决了侧压问题，它使侧帮的受压减少了 90%以上，使侧梁仅承受煤挤出时的摩擦压力，提高了抗压强度。
[0031]3、由于第四短臂和侧梁的使用，扩大了巷道的卸压面积，同时也扩大了每架棚的承压面积，即:梯形棚或U型棚的柱脚穿鞋大小按0.2 X0.2 X 2=0.08平方米，而按11号矿工钢，地梁长3米，侧梁按2.8米计算，8.6 X 0.09=0.774平方米，是梯形棚或U型棚的近10倍，极大降低了地鼓的速度。巷道由于地鼓而从棚间挤出的煤或矸通过及时清理，就能随时保证巷道的高度。解决了梯形棚和U型棚因地鼓和修护不及时造成的巷道地面不断上升，巷道高度不够等问题。
[0032]4、由于在顶底梁中间使用I根支柱，就等于变相把长的顶底梁如3m变成了短梁1.5m，同样，两根侧梁的中间通过斜梁的作用，也使两侧梁由2.8米变为1.4米。根据理论计算，当同样材料的梁有2m变成1.5m时，其能承载的压力可以提高3.16倍，这与过去梯形棚和U型棚2m以上的腿与梁相比，单棚的承压相当于过去的3棚，提高了臂梁的抗压强度。
[0033]5、由于臂梁与臂梁之间采用的插接或铰接，可使得臂梁能够180度翻身，也就是说在臂梁出现微弯曲时，只要把臂梁进行180度翻身，就可以利用矿压自动校正臂梁的弯曲，避免了过去臂梁、腿弯曲后拉来拉去进行校正的麻烦，同时也减少了支护材料的损耗，减少了材料的运输量和损坏率U型棚由于压力和修护不及时会造成很大的一次性损耗，过去的梯形棚因弯曲造成损耗。因为其不易弯曲，该支护材料可重复使用，降低了成本。
[0034]6、由于公母铰接在设计上采用背靠背无间隙连接，销轴与孔实现大间隙，所以减小了销轴的受力。可以说在正常状态下，销轴是不受力的，仅起个连接作用。
[0035]7、由于巷道能够保证高度与断面，一般情况下不用提接头，减少了巷道维修量，下半部只需把挤出的煤及时清理即可，上半部当压力大造成麻包袋时，只要先注水，然后将麻包袋松帮卸压即可。
[0036]8、由于是倒梯形，所以两边的三角形内既可以敷设缆线，又可以架设管道，同时也可以固定启动设备，还可以当做设备维修空间。使长方形的巷道整齐、干净、整洁。
[0037]9、由于所有梁柱均为直的，在材料的运输、码放等方面方便快捷，可以减少人工和空间。同时也减少因运输不方便造成的轻重伤事故。尤其是避免了U型棚在运输存放中的缺点。
[0038]10、与U型棚巷道相比，巷道变低了由3.5m高变为2.5m以下，降低了架棚的劳动强度，减少了架棚的事故率，提高了进度。
[0039]11、由于豫西三软煤层薄，该支护降低了巷道高度，增加了宽度，减少了掘进中因巷道高度高于煤层厚度以及提接头增加的矸石量，保证了煤质。
【附图说明】
[0040]图1为本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041 ]下面结合具体的实施例对本实用新型作进一步的描述。
[0042]如图1所示，一种倒梯形短臂开放式支护，包括支护本体I，所述的支护本体I由第一短臂2、第二短臂3、第三短臂4、第四短臂5、第五短臂6、第六短臂7、第七短臂8构成，其特征在于:所述的第一短臂2、第二短臂3、第三短臂4、第四短臂5、第五短臂6和第六短臂7之间依次首尾活动连接；
[0043]所述的第一短臂2、第二短臂3、第四短臂5和第六短臂7水平布置，所述的第一短臂
2、第二短臂3和第六短臂7为巷道顶面支护，所述的第四短臂5为巷道底面支护，所述的第三短臂4和第五短臂6为巷道侧面支护；
[0044]所述的第一短臂2、第二短臂3和