[發(fā)明專利]一種沒有給煤機(jī)硐室的壁掛式直立煤倉

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310465301.7
• 申請日: 2013-10-08
• 公開（公告）號: CN103510983A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝文兵;臧龍;王其洲;荊升國
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學(xué)
• 主分類號: E21F13/00
• 分類號: E21F13/00;E21D21/00
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 楊曉玲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種煤礦井底直立煤倉，尤其是一種適用于煤倉下方巷道底鼓的沒有給煤機(jī)硐室的壁掛式直立煤倉。

背景技術(shù)

現(xiàn)有煤礦井下直立煤倉下部均建有一專用給煤機(jī)硐室，該硐室承擔(dān)著煤倉內(nèi)的煤、混凝土倉體及給煤機(jī)的全部重量。因此，給煤機(jī)硐室的強(qiáng)度與穩(wěn)定性是煤倉能否正常安全使用的關(guān)鍵所在。常見給煤機(jī)硐室兩幫是強(qiáng)度較高的混凝土側(cè)墻或混凝土立柱，當(dāng)煤倉載荷作用在兩幫混凝土側(cè)墻或混凝土立柱上時(shí)，在兩幫混凝土側(cè)墻或混凝土立柱的壓模效應(yīng)、遠(yuǎn)場應(yīng)力及水的作用下，圍巖不斷向硐室內(nèi)擠壓流動，進(jìn)而導(dǎo)致兩側(cè)墻或立柱發(fā)生內(nèi)移與傾斜，最終使給煤機(jī)硐室因其整體承載結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的急劇降低而難以繼續(xù)有效承載。現(xiàn)有技術(shù)是通過人為提高給煤機(jī)硐室支護(hù)強(qiáng)度、圍巖強(qiáng)度及采取有效排水措施等方法，但均不能從根本上解決煤倉因給煤機(jī)硐室圍巖易受水、壓力等因素影響，特別是給煤機(jī)硐室強(qiáng)烈底鼓導(dǎo)致煤倉不能安全、高效使用的難題。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本發(fā)明的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定沒有給煤機(jī)硐室的壁掛式直立煤倉。

技術(shù)方案：本發(fā)明的沒有給煤機(jī)硐室的壁掛式直立煤倉，包括圓筒形鋼筋混凝土倉體、設(shè)在圓筒形鋼筋混凝土倉體下部的圓臺形縮口，沿所述的圓筒形鋼筋混凝土倉體外壁和圓臺形縮口內(nèi)壁間隔布置有多個(gè)工字鋼倉體托架，工字鋼倉體托架的上端設(shè)有與圓筒形鋼筋混凝土倉體成直角深入倉壁巖石內(nèi)的工字鋼端梁，工字鋼倉體托架之間的圓筒形鋼筋混凝土倉體內(nèi)預(yù)埋有深入倉壁巖石內(nèi)起承重作用的工字鋼托梁，位于圓筒形鋼筋混凝土倉體內(nèi)的工字鋼倉體托架上布置有多圈水平深入倉壁巖石內(nèi)的工字鋼倉體托架固定錨索，位于圓臺形縮口內(nèi)的工字鋼倉體托架底部設(shè)有與水平方向成夾角β、深入倉壁巖石內(nèi)的承重錨索，承重錨索上設(shè)有多個(gè)起承載作用的托盤和固定托盤的鎖具，承重錨索、工字鋼倉體托架、工字鋼倉體托架固定錨索和工字鋼托梁一起共同支托起鋼筋混凝土倉體及倉體內(nèi)的煤。

所述起承重作用的工字鋼托梁個(gè)數(shù)N_g為：

N_g＝G×n_s/(S×[τ])

式中：G為煤倉總重量；n_s為煤倉設(shè)計(jì)安全系數(shù)；S為工字鋼橫截面積；[τ]為工字鋼抗剪強(qiáng)度。

所述多圈水平深入倉壁巖石內(nèi)的工字鋼倉體托架固定錨索根數(shù)N_mg為：

N_mg＝G×cosα/F

式中：G為煤倉總重量；α為圓臺形縮口斜面與水平方向夾角；F為錨索破斷力。

所述深入倉壁巖石內(nèi)的承重錨索與水平方向夾角β為40～50°；所述深入倉壁巖石內(nèi)的承重錨索根數(shù)N_mc為：

N_mc＝G/(F×sinβ)

式中：G為煤倉總重量；F為錨索破斷力；β為承重錨索與水平方向夾角。

所述位于圓筒形鋼筋混凝土倉體內(nèi)的工字鋼倉體托架上端與圓筒形鋼筋混凝土倉體成直角深入倉壁巖石內(nèi)的工字鋼端梁長度不小于1000mm；

所述的圓臺形縮口表面鋪設(shè)有材質(zhì)為無機(jī)復(fù)合型建筑材料的抗沖擊耐磨襯層；所述的工字鋼倉體托架固定錨索上套裝抵抗圓筒形鋼筋混凝土倉體與倉壁巖石之間剪切力的保護(hù)鋼管。

有益效果：本發(fā)明采用特制的工字鋼倉體托架加強(qiáng)對鋼筋混凝土倉體的固定，利用承重錨索、工字鋼倉體托架、工字鋼倉體托架固定錨索和工字鋼托梁一起共同支托起鋼筋混凝土倉體及倉體內(nèi)的煤，實(shí)現(xiàn)對煤倉的承重，取消了煤倉下部的給煤機(jī)硐室，解決煤倉因給煤機(jī)硐室圍巖易受水、壓力等因素影響，特別是給煤機(jī)硐室強(qiáng)烈底鼓導(dǎo)致煤倉不能安全、高效使用的技術(shù)難題。減少了給煤機(jī)硐室的建設(shè)與維護(hù)費(fèi)用，縮短了煤倉的建設(shè)時(shí)間。其結(jié)構(gòu)緊湊、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、安全可靠、便于維護(hù)，具有廣泛的實(shí)用性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中A-A剖面俯視圖；

圖3是圖1中B-B剖面俯視圖；

圖4是本發(fā)明位于鋼筋混凝土倉體下部圓臺形縮口內(nèi)承重錨索的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1－圓筒形鋼筋混凝土倉體，2－圓臺形縮口，3－倉壁巖石，4－工字鋼托梁，5－工字鋼倉體托架，6－承重錨索，7－工字鋼倉體托架固定錨索，8－托盤，9－圓臺形縮口斜面與水平方向夾角α，10－保護(hù)鋼管，11－錨索鎖具，12－抗沖擊耐磨襯層，13－承重錨索與水平方向夾角β。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述：