專利申請(qǐng)?zhí)枺?00620128373.8
主要發(fā)明人：牛云龍 李廣富
1、技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及一種煤礦井下的支護(hù)裝置，具體為一種可廣泛應(yīng)用于煤礦井下各種大斷面巷道和硐室的斜撐式支架。
2、發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型為了解決現(xiàn)有普通工字鋼棚支護(hù)和料石砌碹支護(hù)都存在各自的缺陷而不能應(yīng)用于井下各種大斷面巷道和硐室的支護(hù)的問題，提供一種斜撐式支架。
本實(shí)用新型是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：斜撐式支架，包括棚梁、與棚梁兩端固定的棚腿，棚梁與兩端的棚腿之間分別設(shè)置斜撐，斜撐的上端通過連接件與棚梁固定，下端通過卡欄與棚腿固定。本實(shí)用新型所述的棚梁、棚腿、斜撐都采用工字鋼制作。在實(shí)際應(yīng)用中，棚梁承擔(dān)頂部載荷，棚腿支撐并傳遞頂部壓力, 斜撐作為支撐點(diǎn)可以起到簡(jiǎn)支梁的作用，將金屬梁分解成三個(gè)連續(xù)作用的簡(jiǎn)支梁，不僅降低了應(yīng)力集中，還能將作用于金屬梁上的載荷均勻分布,提高了斜撐支架的抗彎曲能力，這樣就克服了普通金屬梯形棚不適應(yīng)大斷面巷道支護(hù)的局限性。斜撐既可以分擔(dān)頂部壓力，又可以將頂部壓力分解并作用于巷道兩幫，從而抵消側(cè)壓影響，抑制巷道變形，提高金屬梯形棚的整體強(qiáng)度和剛度。該斜撐支架的應(yīng)用進(jìn)一步擴(kuò)展了金屬梯形棚的適用范圍,為煤礦井下大斷面巷道支護(hù)開辟了一條新途徑。
為了保證整個(gè)支架更穩(wěn)固，斜撐與棚梁、棚腿構(gòu)成等腰三角形，斜撐與棚梁之間的夾角為40度或45度，這樣就確定了棚梁與棚腿之間的夾角為100度或90度。
本實(shí)用新型所述的斜撐兩端呈40-45度斜尖狀，以便于和棚梁、棚腿搭接。
本實(shí)用新型所述的連接件由兩個(gè)夾板及穿通兩個(gè)夾板的螺栓構(gòu)成，每個(gè)夾板一側(cè)開有直槽，連接件可通過直槽卡接于棚梁下端兩側(cè)的工字棱上，直槽一側(cè)開有與其成140-135度的V形槽，斜撐的頂端固定在兩塊夾板所形成的V形槽內(nèi)；所述的卡欄呈V形槽斜槽狀，直接焊接與棚腿上。連接件及卡欄都是為了便于斜撐與棚梁、棚腿之間的連接。
本實(shí)用新型所述的棚梁兩端的兩側(cè)分別固定有與棚腿卡接的兩塊護(hù)板，可對(duì)棚梁起到定位作用，使其穩(wěn)固、不動(dòng)蕩，棚梁兩端的護(hù)板之間的距離為棚梁的凈寬。
本實(shí)用新型所述的棚腿頂部端面的四個(gè)棱上分別固定有護(hù)桿，且護(hù)桿高于棚腿頂部，而棚梁的端部正好可以卡在護(hù)桿內(nèi)，起到固定梁端的作用。同時(shí)棚腿底部設(shè)有底座，加強(qiáng)根基穩(wěn)固。
與傳統(tǒng)支護(hù)裝置相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：
（1）受力性能好，抗變形能力強(qiáng)，它能將頂部應(yīng)力通過斜撐轉(zhuǎn)移到棚腿上，能有效地抵消側(cè)壓，保持巷道的相對(duì)穩(wěn)定性；
?。?）通過斜撐作用能有效縮短工字鋼梁的跨度，改善其受力性能，提高金屬梯形棚的強(qiáng)度和剛度；
?。?）提高了支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)阻力，擴(kuò)大了支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)范圍，能有效地控制頂板巖層的變形，巷道變形量??；
?。?）大大加快了施工進(jìn)度，提高了生產(chǎn)效率，且降低了支護(hù)成本，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是一種安全、有效和經(jīng)濟(jì)的支護(hù)方式。
3、附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2為圖1的側(cè)視圖
圖3為圖1中1-1剖視圖
圖4為圖3的側(cè)視圖
圖5為圖1的2-2剖視圖
圖中：1-棚梁 2-棚腿 3-斜撐 4-連接件 5-卡欄 6-夾板 7-螺栓 8-直槽 9-V型槽 10-護(hù)板 11-護(hù)桿 12-底座 13-拉桿 14-拉桿套筒
4、具體實(shí)施方式
斜撐式支架，包括棚梁1、與棚梁1兩端固定的棚腿2，棚梁1與兩端的棚腿2之間分別設(shè)置斜撐3，斜撐3兩端150ｍｍ長(zhǎng)應(yīng)削成40-45度斜尖狀，斜撐3的上端通過連接件4與棚梁1固定，下端通過卡欄5與棚腿2固定，卡欄5呈V形槽斜槽狀，且距棚腿上端1000ｍｍ；棚梁、棚腿和斜撐均采用12#工字鋼制作，棚梁長(zhǎng)5050ｍｍ，棚腿長(zhǎng)3250ｍｍ，當(dāng)棚梁和棚腿夾角為100度時(shí)采用1500ｍｍ的斜撐作支撐；當(dāng)棚梁和棚腿夾角為90度時(shí)采用1300ｍｍ的斜撐作支撐，斜撐3與棚梁1、棚腿2構(gòu)成等腰三角形，斜撐3與棚梁1之間的夾角為40度或45度；連接件由兩個(gè)夾板6及穿通兩個(gè)夾板的螺栓7構(gòu)成，夾板可為鋼板或鑄鐵，每個(gè)夾板一側(cè)開有寬10ｍｍ、深12ｍｍ、長(zhǎng)110ｍｍ的直槽8，直槽距夾板一側(cè)距離為15ｍｍ，在距直槽上部60ｍｍ處以圓孔右側(cè)為基點(diǎn),再削(鑄)一個(gè)與直槽成135度角的V形槽9，槽長(zhǎng)60ｍｍ，槽底寬50ｍｍ，用于將斜撐上端與棚梁相接。棚梁1兩端的兩側(cè)分別固定有與棚腿2卡接的兩塊護(hù)板10，護(hù)板采用12ｍｍ厚的鋼板割制，距棚梁端頭距離各為150ｍｍ。棚腿2頂部端面的四個(gè)棱上分別固定有護(hù)桿11，且護(hù)桿11高于棚腿2頂部30ｍｍ，護(hù)桿采用Φ20圓鋼制作,長(zhǎng)度為130ｍｍ；棚腿2底部焊接有12ｍｍ厚的底座12。該斜撐式支架凈上寬4750ｍｍ,凈下寬5730ｍｍ,凈高3000ｍｍ，兩斜撐間距為2750ｍｍ，棚距為800ｍｍ。在實(shí)際使用過程中，根據(jù)巷道和硐室的斷面大小、深度來確定斜撐式支架的尺寸及數(shù)量，當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上的斜撐式支架組合使用時(shí)，各個(gè)棚腿的上部和下部分別焊接拉桿套筒14，相鄰兩個(gè)棚腿之間設(shè)有拉桿13，拉桿的兩端分別插入拉桿套筒內(nèi)，這樣兩個(gè)支架的頂部鋪金屬網(wǎng)和背板，兩幫用背板背緊壓實(shí)，如果壓力大可適當(dāng)減小棚距,對(duì)煤壁進(jìn)行卸壓維護(hù),或采取其它措施以確保大斷面巷道和硐室的相對(duì)穩(wěn)定,為安全生產(chǎn)創(chuàng)造條件。
5 發(fā)明人介紹：
牛云龍：男，1963年生，本科學(xué)歷，機(jī)電工程師，現(xiàn)任望云煤礦分公司生產(chǎn)副經(jīng)理。
李廣富：男，1967年生，畢業(yè)于大同煤炭工業(yè)學(xué)校，采煤助理工程師，現(xiàn)在大陽煤礦分公司生產(chǎn)科工作。
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