可调铰接式锚杆前探梁研究与应用

2015-09-16 174 0

   摘要:本实用新型掘进工作面锚杆支护用前探梁,用于煤矿巷道或隧道顶面支护,其组成为吊具(4上连板、5可调螺栓、6中间卡板、8下部卡板)和铰接顶梁组成,其为上连接板4与顶部锚杆1联接,通过可调螺栓5与中间卡板6下卡板8连接,拧紧螺母9,将铰接顶梁卡紧卡牢。主要克服:煤矿巷道或隧道顶面临时支护时,用锚杆托盘或圆环带铁管、长梁与顶板等接触面小,每掘进一道网,前探梁整体前移,且受顶板起伏不平限制,容易发生冒顶落石的不足。具有安装本装置能提高和扩大与顶接触面,且不受顶板不平的限制,便于操作,防止冒顶落石增加安全系数,以及安装简单,牢固,可靠,安全易行特点。
 
  1背景技术
 
  目前,在煤矿巷道隧道掘进时,使用锚网支护越来越多,在掘进时迎头临时支护有的采用在顶部锚杆下挂托盘护顶,有的采用锚杆下挂圆环带铁管或长梁,以达到临时支护顶板的目的,无论哪一种,都存在前探梁与顶板接触面小,强度低,受到顶板起伏不平的限制,每暴露一处顶板,前探梁整体前移,降低支护强度,工人不便操作,不愿使用等缺点,造成防止冒顶落石的安全系数小,易发生顶板事故和人身伤害事故等。
 
  2设计原理及构想
 
  煤矿井下高档普采工作面使用双销梁铰接式护理顶板,即便于井下回采工人的操作,同时又严格控制着顶板,严防顶板下沉,即安全又便于操作,因此我们形成锚网支护巷道迎头临时支护采取铰接式双销梁支护顶板的设计原理,完成设计构想。
 
  3设计方案
 
  煤矿井下高档普采工作面使用液压单体将顶梁托起,护理顶板,而锚网巷道顶板注入锚杆,因此我们利用锚杆将顶梁吊起,铰接式护理顶板。
 
  3.1可调铰接式前探梁吊具的设计
 
  第一步利用25U箍卡兰下片,在卡兰下片中间打成φ22mm×50mm滑块孔,用锚网巷道顶部锚杆外露段将此吊起,拧紧螺母。第二步用φ20mm等强螺纹钢截成300mm长的两段,作为可调式螺杆。第三步吊具卡梁器制作利用25U箍卡兰下片,两片形成卡梁器,中间卡兰下片与底片用螺母将交接顶梁卡紧,防止滚梁和撬梁。第四步吊具形成。
 
  最上卡兰下片利用巷道顶部锚杆吊起并上紧,两边通丝为可调式锚杆,中间与底部卡兰下片利用螺母将铰接式双销梁卡紧,同时根据巷道顶板起伏的程度可上下调整。
 
  3.2铰接式双销梁制作
 
  根据锚网巷道锚杆排距,制作相应铰接式双销梁,例如,锚杆排距为800mm,利用回收双销梁,制成800mm顶梁。
 
  4使用方法
 
  锚网支护的巷道,用巷道现有顶部锚杆,将可调铰接式锚杆前探梁吊具上紧,将铰接顶梁卡牢。锚网支护的巷道迎头机掘或炮掘一道网后,将顶梁铰接,利用双销打紧,同时挑起板梁,护好顶板,工人在下面安全工作。
 
  5使用要求
 
  (1)根据锚网巷道宽度,不大于4m宽巷道使用两趟,可移铰接式前探梁,大于4m宽巷道使用不少于三趟(2)可移铰接式前探梁联接长度不少于4m。(3)板梁要求:铰接顶梁挑起的板梁规格为宽200mm,厚100mm,长度不少于3m。
 
  6可移铰接式锚杆前探梁的优缺点
 
  (1)优点
 
  ①可移铰接式锚杆前探梁制作简单,而且充分利用煤矿回收的旧卡兰和铰接顶梁制作,制作成本低。
 
  ②操作简单,重量轻。机掘或炮掘暴露顶板后,直接铰接顶梁,利用双消打紧、打牢,将板梁挑起护顶,同时解决使用4m长顶梁整体前移,不便操作难题。
 
  ③维护简单、铰接顶梁或卡具,吊具损坏后及时卸下,及时更换,及时维修。
 
  ④强度大,吊具,卡具为U25箍卡兰,锚杆杆体制作,强度均不少于300KN,铰接顶梁为双销梁制作强度不少于400KN,因此强度大。
 
  ⑤可移铰接式锚杆前探梁为煤安标志产品。U25卡兰有煤安标志,锚杆有煤安标志,铰接顶梁有煤安标志,所以说,可调铰接式锚杆前探梁为煤安标志产品,附合国家规定。
 
  ⑥利用可调铰接式锚杆前探梁能实现前后工序平行作业,提高效率,能明显提高巷道的掘进速度,提高单进水平。
 
  (2)缺点
 
  使用可能铰接式锚杆前探梁,巷道装吊具两趟或三趟锚杆外露超过50mm达到70mm,但安全施工技术措施要明确规定,采取相应技术要求是可以解决。

  7结语
 
  可移铰接式锚杆前探梁在峰峰集团黄沙矿掘进区锚网巷道使用。取得明显的效果并得到推广使用。
 
  

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