[發明專利]一種用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統及其支護方法

在審

• 申請號: 201810039785.1
• 申請日: 2018-01-16
• 公開（公告）號: CN108049898A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 王平;余偉健;朱永建
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E21D17/00
• 分類號: E21D17/00;E21D20/00
• 代理公司: 徐州市淮海專利事務所 32205
• 代理人: 張旭

1.一種用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，包括多個相互平行設置的支撐棚架和金屬支撐網(9)，所述支撐棚架包括兩個上部棚腿(2)、兩個下部棚腿(8)、頂橫梁(1)和拱形支撐梁(4)，兩個上部棚腿(2)的上端分別與頂橫梁(1)的兩端疊合固定，兩個上部棚腿(2)的下端分別與兩個下部棚腿(8)的上端疊合后通過卡纜(5)緊固連接，拱形支撐梁(4)設置在頂橫梁(1)正下方，拱形支撐梁(4)的中部與頂橫梁(1)的中部疊合，拱形支撐梁(4)的兩端分別與兩個上部棚腿(2)疊合后通過卡纜(5)緊固連接；所述金屬支撐網(9)放置在多個支撐棚架的頂橫梁(1)上部，所述多個支撐棚架的下部棚腿(8)之間通過幫部連接器(6)緊固連接，所述多個支撐棚架的頂橫梁(1)之間通過頂部連接器(3)緊固連接。

2.根據權利要求1所述的用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，所述金屬支撐網(9)為交疊布置的雙層金屬網。

3.根據權利要求1所述的用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，所述上部棚腿(2)由升架墊板Ⅰ(2.3)、支撐梁Ⅰ(2.2)和上部托板(2.1)組成，上部托板(2.1)固定在支撐梁Ⅰ(2.2)的上端，升架墊板Ⅰ(2.3)固定在支撐梁Ⅰ(2.2)的凹槽內。

4.根據權利要求1所述的用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，所述下部棚腿(8)由升架墊板Ⅱ(8.2)、支撐梁Ⅱ(8.1)和下部托板(8.3)組成，下部托板(8.3)固定在支撐梁Ⅱ(8.1)的下端，升架墊板Ⅱ(8.2)固定在支撐梁Ⅱ(8.1)的凹槽內。

5.根據權利要求1所述的用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，所述拱形支撐梁(4)的兩端設有升架墊板Ⅲ。

6.根據權利要求1所述的用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，所述頂部連接器(3)包括連架直板Ⅰ(3.2)和多個U型卡箍Ⅰ(3.1)，所述連架直板Ⅰ(3.2)開設多個橢圓形孔，多個U型卡箍Ⅰ(3.1)通過螺栓及螺母與連架直板Ⅰ(3.2)的橢圓形孔緊固連接。

7.根據權利要求1所述的用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，所述幫部連接器(6)包括連架直板Ⅱ(6.2)和多個U型卡箍Ⅱ(6.1)，所述連架直板Ⅱ(6.2)開設多個橢圓形孔，多個U型卡箍Ⅱ(6.1)通過螺栓及螺母與連架直板Ⅱ(6.2)的橢圓形孔緊固連接。

8.根據權利要求7所述的用于煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，其特征在于，還包括錨桿(7)，所述連架直板Ⅱ(6.2)設有橢圓形錨桿孔，錨桿(7)一端通過橢圓形錨桿孔與連架直板Ⅱ(6.2)緊固連接。

9.一種利用權利要求1所述的用于煤巷軟弱破碎頂板支護系統的支護方法，其特征在于，具體步驟為：

A、待巷道掘出后在巷道兩幫分別將下部棚腿(8)和上部棚腿(2)搭接，并采用卡纜(5)進行初步緊固，然后放置幫部連接器(6)的U型卡箍Ⅱ(6.1)，使下部棚腿(8)和上部棚腿(2)緊固連接后形成棚腿支撐結構；

B、將頂橫梁(1)置于上部托板(2.1)上，并在頂橫梁(1)上部鋪設雙層金屬網，在頂橫梁(1)中部放置頂部連接器(3)的U型卡箍Ⅰ(3.1)；

C、將升架器(10)置于下部棚腿(8)的升架墊板Ⅱ(8.2)和上部棚腿(2)的升架墊板Ⅰ(2.3)之間，通過升架器(10)將上部棚腿(2)往上推，給頂橫梁(1)兩端提供初撐力使頂橫梁(1)緊貼巷道頂板，并產生一定的主動支護力，然后再次擰緊連接下部棚腿(8)與上部棚腿(2)的卡纜(5)后，取出升架器(10)；

D、將拱形支撐梁(4)置于上部棚腿(2)和頂橫梁(1)之間，拱形支撐梁(4)的拱頂與頂橫梁(1)的中點疊合，拱形支撐梁(4)兩端與上部棚腿(2)搭接，并采用卡纜(5)初步緊固；

E、將升架器(10)置于上部棚腿(2)的升架墊板Ⅰ(2.3)和拱形支撐梁(4)的升架墊板Ⅲ之間，通過升架器(10)將拱形支撐梁(4)往上推，給頂橫梁(1)中部提供初撐力，再次提高頂橫梁(1)的主動支護作用，并再次擰緊連接拱形支撐梁(4)兩端與上部棚腿(2)的卡纜(5)，取出升架器(10)；

F、重復步驟A～E，間隔一定距離安裝下一個支撐棚架，并在巷道幫部兩棚架之間鉆取錨桿孔；

G、將頂部連接器(3)的連架直板Ⅰ(3.2)和幫部連接器(6)的連接直板Ⅱ(6.2)分別與預先放置的U型卡箍Ⅰ(3.1)和U型卡箍Ⅱ(3.2)緊固，使相鄰兩個棚架緊固連接，并在連接直板Ⅱ(6.2)的橢圓形錨桿孔中固定安裝錨桿(7)；

H、重復步驟A～G，直到形成煤巷軟弱破碎頂板的支護系統，完成支護工作。