[實(shí)用新型]一種防止交叉大斷面硐室頂板垮冒裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220227141.3
• 申請日: 2012-05-21
• 公開（公告）號: CN202731955U
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 嚴(yán)紅
• 申請（專利權(quán)）人: 嚴(yán)紅
• 主分類號: E21D21/00
• 分類號: E21D21/00;E21D20/00
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• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種防止交叉大斷面硐室頂板垮冒裝置，尤其適用于隧道和煤巷中交叉大斷面頂板支護(hù)。?

背景技術(shù)

隧道工程或礦山開采支護(hù)中，形成的交叉大斷面硐室由于數(shù)量大、范圍廣、樣式多，事故率高，成為生產(chǎn)現(xiàn)場亟需解決的問題之一。這類硐室共同特征表現(xiàn)為：頂板懸空面積大，區(qū)域性應(yīng)力高且受力復(fù)雜，頂板垮塌事故多，尤其對于交叉大斷面厚層復(fù)合型頂板、泥巖組合型或淋水型頂板，在受鄰近工作面采動影響或鄰近巷道掘進(jìn)放炮震動等工程擾動下，采用傳統(tǒng)支護(hù)構(gòu)件布置容易導(dǎo)致頂板大幅下沉甚至突發(fā)性垮冒事故，給現(xiàn)場作業(yè)人員埋下極大的安全隱患。一般而言，現(xiàn)場常用的交叉大斷面硐室頂板支護(hù)包括兩類：注漿+澆鑄+噴漿+U型鋼等以及疊加錨桿鋼帶支護(hù)+單點(diǎn)錨索支護(hù)，有時(shí)也用槽鋼代替鋼帶支護(hù)。前者對交叉大斷面頂板控制效果較好，但由于工序繁瑣復(fù)雜，工序間配合要求高且成本昂貴等因素影響，除用于少量永久性巖巷硐室支護(hù)外，一般難以進(jìn)一步在大量煤巷大斷面中推廣采用；后者在工程擾動影響小、頂板穩(wěn)定及埋深較淺等情況下能基本保證頂板支護(hù)安全，但支護(hù)材料所需費(fèi)用高，對于深井支護(hù)中越來越多的具有復(fù)雜特征的交叉大斷面硐室頂板，工程擾動下鋼帶極易撕裂，而槽鋼控制范圍小，單體錨索較難形成有效支護(hù)結(jié)構(gòu)，不能有效控制頂板大變形和垮塌事故。?

實(shí)用新型內(nèi)容

一.解決的技術(shù)問題?

鑒于已有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型的目的是提供一種防止交叉大斷面硐室頂板垮冒裝置，它能有效控制頂板下沉，使開掘后的交叉大斷面硐室頂板圍巖由雙向受壓轉(zhuǎn)為近似三向受壓，增大頂板圍巖的抗壓強(qiáng)度，防治交叉大斷面硐室頂板垮冒，保障硐室交叉大斷面區(qū)域的支護(hù)安全。?

二.技術(shù)方案?

本實(shí)用新型包括多筒弧形聯(lián)接器1，抗滑抗摩擦環(huán)形墊圈2，鋼絞線3和鎖具4。一組鋼絞線3一端斜穿過頂板并錨固于深部穩(wěn)定巖層中，另一端穿過多筒弧形聯(lián)接器1中的一對雙筒，施加高預(yù)緊力后用鎖具4鎖緊；另一組鋼絞線3一端斜穿過頂板并錨固于深部穩(wěn)定巖層中，另一端穿過多筒弧形聯(lián)接器1中的另一對雙筒，前后兩組鋼絞線3在多筒弧形聯(lián)接器1內(nèi)部接觸部分有抗滑抗摩擦環(huán)形墊圈2隔開，施加高預(yù)緊力后用鎖具4鎖緊。所述多筒弧形聯(lián)結(jié)器1，從垂直該聯(lián)接器上表面方向看，為在一矩形的基礎(chǔ)上四個(gè)角為相同的圓弧形倒角形狀的薄板式鋼結(jié)構(gòu)，一對直通雙筒貫穿一對相對的聯(lián)接器側(cè)面直邊，另一對直通雙筒貫穿另一對相對的聯(lián)接器的側(cè)面直邊，多筒弧形聯(lián)接器1上表面為平面密閉結(jié)構(gòu)，下表面為含有空心圓的平面結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有一中空圓柱，中空圓柱位于多筒弧形聯(lián)接器1下表面中部區(qū)域，中空圓柱頂部與兩對直通雙筒相交的區(qū)域貫通。抗滑抗摩擦環(huán)形墊圈2為高分子材料制成的塑料墊圈。鋼絞線3直徑為15-21mm，鋼絞線3長度為6-12m。?

三.技術(shù)效果?

本實(shí)用新型一種防止交叉大斷面硐室頂板垮冒裝置，適用于隧道工程與煤礦開采地下巷道工程。包括多筒弧形連接器，抗滑抗摩擦環(huán)形墊圈、鋼絞線和鎖具，多筒弧形聯(lián)結(jié)器，從垂直該聯(lián)接器上表面方向看，為在一矩形的基礎(chǔ)上四個(gè)角為相同的圓弧形倒角形狀的薄板式鋼結(jié)構(gòu)，一對直通雙筒貫穿一對相對的聯(lián)接器側(cè)面直邊，另一對直通雙筒貫穿另一對相對的聯(lián)接器的側(cè)面直邊，多筒弧形聯(lián)接器上表面為平面密閉結(jié)構(gòu)，下表面為含有空心圓的平面結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有一中空圓柱，中空圓柱位于多筒弧形聯(lián)接器下表面中部區(qū)域，中空圓柱頂部與兩對直通雙筒相交的區(qū)域貫通。鋼絞線的一端穿過雙筒，另一端斜穿過頂板錨固于圍巖深部穩(wěn)定巖層中，內(nèi)層鋼絞線之間設(shè)計(jì)環(huán)形墊圈以防治鋼絞線接觸部分應(yīng)力集中，對鋼絞線施加高預(yù)緊力后利用鎖具鎖緊，將聯(lián)接器緊固于硐室頂板中部區(qū)域，大大增加頂板巖層整體抗壓強(qiáng)度，有效控制大斷面硐室頂板下沉和垮冒，支護(hù)面積大，安全系數(shù)高，結(jié)構(gòu)簡單優(yōu)美，安裝快捷方便，易加工，成本低，支護(hù)效果好，具有廣泛的實(shí)用性。?

附圖說明

附圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。?

附圖2是圖1A-A的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。?

附圖3是圖1B-B的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。?

附圖4是圖1C-C的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。?

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖中的一個(gè)實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述：?

本實(shí)用新型一種防止交叉大斷面硐室頂板垮冒裝置，使用多筒弧形聯(lián)接器1，高分子材料制成的抗滑抗摩擦環(huán)形墊圈2，鋼絞線3和鎖具4。所述多筒弧形聯(lián)結(jié)器1，從垂直該聯(lián)接器上表面方向看，為在一矩形的基礎(chǔ)上四個(gè)角為相同的圓弧形倒角形狀的薄板式鋼結(jié)構(gòu)，一對直通雙筒貫穿一對相對的聯(lián)接器側(cè)面直邊，另一對直通雙筒貫穿另一對相對的聯(lián)接器的側(cè)面直邊，多筒弧形聯(lián)接器1上表面為平面密閉結(jié)構(gòu)，下表面為含有空心圓的平面結(jié)構(gòu)，內(nèi)部含有一中空圓柱，中空圓柱位于多筒弧形聯(lián)接器1下表面中部區(qū)域，中空圓柱頂部與兩對直通雙筒相交的區(qū)域貫通。一組鋼絞線3一端斜穿過頂板并錨固于深部穩(wěn)定巖層中，另一端穿過多筒弧形聯(lián)接器1中的一對雙筒，施加高預(yù)緊力后用鎖具4鎖緊；另一組鋼絞線3一端斜穿過頂板并錨固于深部穩(wěn)定巖層中，另一端穿過多筒弧形聯(lián)接器1中的另一對雙筒，前后兩組鋼絞線在多筒弧形聯(lián)接器1內(nèi)部接觸部分有抗滑抗摩擦環(huán)形墊圈2隔開，施加高預(yù)緊力后用鎖具4鎖緊。抗滑抗摩擦環(huán)形墊圈2為高分子材料制成的塑料墊圈，鋼絞線3直徑為15-21mm，鋼絞線3長度為6-12m。?