一種煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦井巷工程領(lǐng)域，特別是涉及一種煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置。
技術(shù)背景
[0002]煤礦井下上山掘進(jìn)施工往往多采用爆破方式施工作業(yè)，為了鉆孔施工、落煤(巖)、裝運(yùn)煤(巖石)方便，上山掘進(jìn)施工要優(yōu)于下山掘進(jìn)施工。但上山掘進(jìn)施工時(shí)，往往因放炮震動(dòng)而造成已經(jīng)支護(hù)好的支架傾斜與倒塌。給掘進(jìn)工程施工帶來危險(xiǎn)性與巷道修復(fù)的復(fù)雜性、長期性。為了提高上山掘進(jìn)施工放炮震動(dòng)時(shí)支架的穩(wěn)定性，煤礦井下亦采用過多種不同型式的抗傾覆結(jié)構(gòu)設(shè)施，但收效甚微，尤其是在大斷面上山炮掘施工過程中，不僅上山支架的穩(wěn)定性受到放炮震動(dòng)影響大，而且誘發(fā)煤與瓦斯突出及頂部煤(巖)傾出的事故幾率亦增大。本發(fā)明裝置旨在利用煤礦常用的廢棄鋼軌為基本材料，加工制作一個(gè)帶弧型防突擋板的支擋骨架，并結(jié)合在支柱腿底固定聯(lián)系地梁的方式，組成一個(gè)高強(qiáng)度與剛度的組合裝置來提高其抗傾覆能力和確保掘進(jìn)施工的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，它能夠降低煤與瓦斯突出及頂部煤(巖)傾出的事故幾率，且能夠使得支架穩(wěn)定性可靠。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，包括多榀支擋骨架、地梁組件及斜支撐桿;支擋骨架安裝在靠近煤層工作面的U型支架的頂部，相鄰的支擋骨架的端部利用螺栓連接;所述的地梁組件包括兩鋼軌及兩托架，所述的兩托架分別安裝在設(shè)有支擋骨架的U型支架的兩底腳處，兩鋼軌分別安裝在兩托架內(nèi)；斜支撐桿的上端通過球鉸與距離煤層工作面最遠(yuǎn)的支擋骨架尾端的U型支架連接，斜支撐桿的下端支撐在巷道底板上。
上述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置中，所述的支擋骨架包括截面為弧形的防突擋板及多根縱梁;所述的縱梁由工字鋼制成，縱梁沿防突擋板的軸線設(shè)置在防突擋板的凹弧面上;防突擋板的端部設(shè)有連接鋼板，連接鋼板上靠近縱梁處設(shè)有螺紋孔;相鄰的支擋骨架通過螺栓連接。
[0005]上述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置中，所述的縱梁采用的工字鋼的長度為1.Sm，位于防突擋板頂部的縱梁的兩端中部分別設(shè)有凹槽。
[0006]上述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置中，所述的鋼軌由15kg/m的輕質(zhì)工字鋼連接而成。
[0007]上述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置中，所述的斜支撐桿的下端設(shè)有鐵鞋，通過鐵鞋支撐在巷道底板上。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于: (I)本發(fā)明的靠近煤層工作面幾榀U型支架頂部通過支擋骨架連接，底腳處通過地梁組件連接，這樣，靠近煤層工作面幾榀U型支架連接成一整體，而且，在距離煤層工作面最遠(yuǎn)的支擋骨架尾端的U型支架上設(shè)置斜支撐桿承載本發(fā)明傾斜方向的分力，增強(qiáng)了 U型支架的抗傾覆能力，給掘進(jìn)工作面提供了安全保障。
[0009](2)本發(fā)明讓上山掘進(jìn)過程中，靠近煤層工作面幾榀支架頂部通過帶弧型防突擋板的支擋骨架連接，使得本發(fā)明具有阻擋頂部煤(巖)層傾出或阻擋煤與瓦斯突出的功能，大大降低上山掘進(jìn)誘發(fā)的煤與瓦斯突出事故的幾率，增強(qiáng)其抵抗災(zāi)害能力，型成安全可靠的施工環(huán)境。
[0010](3)本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝操作方便的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的俯視圖。
[0012]圖2是圖1中A—A剖面圖。
[0013]圖3是圖1中B—B剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0015]在煤礦井下上山I的掘進(jìn)過程中往往是通過炮眼14裝藥放炮后崩落煤(巖)層15，然后利用U型支架2對(duì)巷道圍巖進(jìn)行支護(hù)，為阻擋破碎巖體涌入上山2，則在U型支架與圍巖之間安放一些支擋荊條24 ο上山主要用來安裝皮帶運(yùn)輸機(jī)25而提供皮帶運(yùn)輸，也可以安裝軌枕26和軌道27而提供礦車運(yùn)輸。
[0016]如圖1-3所示，本發(fā)明包括2-3榀支擋骨架6、地梁組件20及斜支撐桿3;支擋骨架6安裝在靠近煤層工作面的U型支架2的頂部，相鄰的支擋骨架6的端部用螺栓23連接。所述的支擋骨架6包括截面為弧形的防突擋板及三根縱梁;三根縱梁包括位于防突擋板頂部的頂梁7和位于防突擋板兩側(cè)的側(cè)梁9。所述的縱梁由工字鋼制成，縱梁沿防突擋板的軸線設(shè)置在防突擋板的凹弧面上;防突擋板的兩端分別設(shè)有連接鋼板4;連接鋼板上靠近縱梁處設(shè)有螺栓孔，用于將相鄰的支擋骨架6通過螺栓23連接。
[0017]為了方便支擋骨架6的安裝，頂梁7的兩端中部設(shè)有凹槽13，方便在支擋骨架6未固定前，由支擋骨架6前后兩端的U型支架2上的掛鉤掛住，方便兩側(cè)的側(cè)梁9與U型支架固定連接。
[0018]所述的地梁組件包括兩鋼軌及兩組托架，所述的兩組托架分別安裝在設(shè)有支擋骨架的U型支架的兩底腳處，將靠近煤層工作面的多個(gè)U型支架連接成一整體;兩鋼軌分別安裝在兩托架內(nèi)。所述的鋼軌由15kg/m的輕質(zhì)工字鋼連接而成。所述的斜支撐桿的上端通過球鉸與距離煤層工作面最遠(yuǎn)的支擋骨架尾端的U型支架連接，斜支撐桿3的下端穿有鐵鞋21，通過鐵鞋21支撐在巷道底板上，承擔(dān)本發(fā)明的傾斜方向的分力。斜支撐桿3用15kg/m的輕質(zhì)工字鋼制成，其長度根據(jù)上山巷道設(shè)計(jì)高度計(jì)算獲得;斜支撐桿3下端的鐵鞋21增大巷道底板的承載能力。
[0019]本發(fā)明的施工方法，包括:
地面加工步驟步驟I:在地面將U支架的2的頂部預(yù)先固定安裝地梁固定托架10，側(cè)梁固定托架19和頂梁掛鉤17，并在局部受力較大處，焊接一固定連接用鋼板10。
[0020]步驟2:根據(jù)上山I的支護(hù)設(shè)計(jì)間距要求，設(shè)計(jì)每榀支擋骨架6的長度，若相鄰的兩U型支架2的間距為600mm，確定支擋骨架6的加工長度為1.8m。加工長度確定后，選用15kg/m的輕質(zhì)工字鋼作為縱梁，在兩端分別焊接一 1mm厚的連接鋼板4，并在連接鋼板4上靠近縱梁附近加工標(biāo)準(zhǔn)螺栓連接用螺栓孔22，方便相鄰支擋骨架6間的連接。在其頂梁7兩端的中部加工一方便掛鉤掛住的凹槽13。
[0021]步驟3:根據(jù)上山設(shè)計(jì)高度計(jì)算斜支撐桿3的長度，選用礦用15kg/m的輕質(zhì)鋼軌為基本材料，在其上端加工一球鉸5，下端連接鐵鞋21。
[0022]步驟4:地梁組件20的長度可以與支擋骨架6的長度一致，亦可不一致。在地梁組件20的兩端加工螺栓連接用的螺栓孔22。
[0023]步驟5:根據(jù)設(shè)計(jì)要求，按標(biāo)準(zhǔn)件要求加工制作足量配套活動(dòng)式螺桿11、固定螺釘12、連接螺栓22、活動(dòng)式托架18等輔助性構(gòu)件。
[0024]井下安裝步驟
步驟1:將加工好的兩根地梁組件20放在地梁固定托架10上，然后對(duì)每榀U型支架上的活動(dòng)式螺栓12轉(zhuǎn)動(dòng)至固定位置后，擰緊緊固螺釘將地梁組件20與U型支架的柱腿連接成一體。
[0025]步驟2:利用掛鉤17將加工制作好的支擋骨架6的兩端掛在U型支架的最上端，掛鉤掛在支擋骨架頂梁7兩端的凹槽13中；支擋骨架兩側(cè)的側(cè)梁9擱在固定托架19上。
[0026]步驟3:利用U型卡環(huán)將支擋骨架6的頂梁7與U型支架2卡住;利用活動(dòng)式螺栓與緊固螺釘將側(cè)梁9與支架2有機(jī)連接成一整體。第I榀支擋骨架與地梁安裝完成。
[0027]步驟4:按步驟1-3完成第2、第3榀支擋骨架的安裝。
[0028]步驟5:將加工制作好的帶半球形鉸支座5的斜支撐桿3，固定在第3榀支擋骨架尾端連接的一榀U型支架2上，下端穿上鐵鞋21，放置在較結(jié)實(shí)的巷道底板上。
[0029]步驟6:當(dāng)上山掘進(jìn)達(dá)一榀支擋骨架6的長度距離時(shí)，松開各聯(lián)系地梁的緊固螺釘12，將地梁20移至最前端，按步驟I進(jìn)行聯(lián)系地梁20的再固定。
[0030]步驟7:松開支擋骨架6的緊固螺釘12和活動(dòng)式托架18及固定連接螺栓23，從頂梁掛鉤17中取出第3榀支擋骨架6，移至靠近工作面而重新掛上。按步驟2和步驟3進(jìn)行再固定。[0031 ]步驟8:將剛才松開的帶半球形鉸支座5的斜支撐桿3，重新固定在新第3榀支擋骨架尾端連接的一榀U型支架2上。
[0032 ] 步驟9:如此循環(huán)往復(fù)，直至上山掘進(jìn)完成。
[0033]拆卸步驟
步驟1:將帶球鉸5的斜支撐桿3拆卸下來。
[0034]步驟2:按第3、第2、第I榀的順序?qū)⒅豕羌?從“U”型支架2上拆卸下來。
[0035]步驟3:第3、第2、第I榀的順序?qū)⒙?lián)系地梁20從“U”型支架2上拆卸下來。
[0036]步驟4:將支架“U”型支架2上的固定托架10、19和掛鉤17及其他固定連接構(gòu)件拆卸下來。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，其特征是:包括多榀支擋骨架、地梁組件及斜支撐桿;支擋骨架安裝在靠近煤層工作面的U型支架的頂部，相鄰的支擋骨架的端部連接;所述的地梁組件包括兩鋼軌及兩托架，所述的兩托架分別安裝在設(shè)有支擋骨架的U型支架的兩底腳處，兩鋼軌分別安裝在兩托架內(nèi)；斜支撐桿的上端通過球鉸與距離煤層工作面最遠(yuǎn)的支擋骨架尾端的U型支架連接，斜支撐桿的下端支撐在巷道底板上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，其特征是:所述的支擋骨架包括截面為弧形的防突擋板及多根縱梁;所述的縱梁由工字鋼制成，縱梁沿防突擋板的軸線設(shè)置在防突擋板的凹弧面上；防突擋板的端部設(shè)有連接鋼板，連接鋼板上靠近縱梁處設(shè)有螺紋孔;相鄰的支擋骨架通過螺栓連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，其特征是:所述的縱梁采用的工字鋼的長度為1.Sm，位于防突擋板頂部的縱梁的兩端中部分別設(shè)有凹槽。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，其特征是:所述的鋼軌由15kg/m的輕質(zhì)工字鋼連接而成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，其特征是:所述的斜支撐桿的下端設(shè)有鐵鞋，通過鐵鞋支撐在巷道底板上。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種煤礦井下上山掘進(jìn)防放炮震動(dòng)傾倒支架的裝置，包括多榀支擋骨架、地梁組件及斜支撐桿；支擋骨架安裝在靠近煤層工作面的U型支架的頂部，相鄰的支擋骨架的端部連接；所述的地梁組件包括兩鋼軌及兩托架，所述的兩托架分別安裝在設(shè)有支擋骨架的U型支架的兩底腳處，兩鋼軌分別安裝在兩托架內(nèi)；斜支撐桿的上端通過球鉸與距離煤層工作面最遠(yuǎn)的支擋骨架尾端的U型支架連接，斜支撐桿的下端支撐在巷道底板上。本發(fā)明靠近煤層工作面幾榀U型支架頂部通過支擋骨架連接，底腳處通過地梁組件連接成一整體，在距離煤層工作面最遠(yuǎn)的支擋骨架尾端的U型支架上設(shè)置斜支撐桿，增強(qiáng)了U型支架的抗傾覆能力，給掘進(jìn)工作面提供了安全保障。
【IPC分類】E21D11/30, E21D11/18, E21D11/28
【公開號(hào)】CN105464684
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610009225
【發(fā)明人】羅文柯
【申請(qǐng)人】湖南科技大學(xué)
【公開日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2016年1月8日