[發(fā)明專利]適用沿空留巷的新型工字鋼抗側(cè)壓力棚腿和支護系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2019-12-14
• 公開（公告）號: CN112983490A
• 公開（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 莊又軍;高爽;楊以旭;辛海亭;劉杰;馬勇;王祥紅;李彥啟;程民
• 申請（專利權(quán)）人: 山東里能魯西礦業(yè)有限公司
• 主分類號: E21D11/18
• 分類號: E21D11/18;B23P15/00
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 劉慶超

本發(fā)明涉及一種適用沿空留巷的新型工字鋼抗側(cè)壓力棚腿，包括棚腿本體，所述棚腿本體的一側(cè)設(shè)置有抗側(cè)壓機構(gòu)，避免棚腿因側(cè)面壓導(dǎo)致過量變形而失去支護作用，所述棚腿本體包括豎直向支撐，在所述豎直向支撐的頂端設(shè)置有岔口，在所述豎直向支撐的底端設(shè)置有下?lián)醢濉１景l(fā)明還提供一種支護系統(tǒng)。本發(fā)明具有以下有益效果：增加了抗側(cè)壓的措施，抗側(cè)壓結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有效，且結(jié)構(gòu)簡單，便于實施改造，改變目前市場產(chǎn)品抗側(cè)壓不足的問題。使用上述適用沿空留巷的新型工字鋼抗側(cè)壓力棚腿后，巷道斷面相對變化小，幫部和棚腿基本不變形，減少了維護工作量和材料消耗，安全性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適用沿空留巷的新型工字鋼抗側(cè)壓力棚腿和支護系統(tǒng)，屬于巷道支護技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于國內(nèi)現(xiàn)有礦區(qū)每年存在留設(shè)煤柱，大量浪費煤炭資源問題，由此各礦區(qū)均進行沿空留巷工程，此項工程可以減少甚至避免煤炭資源浪費現(xiàn)象的發(fā)生。

煤層切頂沿空留巷更換棚腿后，棚腿受到側(cè)壓力的影響，易出現(xiàn)彎曲變形的問題。棚腿變形后巷道斷面變小，頂板下沉，鼓幫嚴(yán)重，支護強度下降，安全性降低，需及時更換新的棚腿。但更換新的棚腿時存在勞動強度大，增加材料成本，且存在安全隱患的問題。亟待一種適用沿空留巷的新型工字鋼抗側(cè)壓力棚腿和支護系統(tǒng)，煤層切頂沿空留巷更換棚腿后，棚腿易彎曲變形的問題。

發(fā)明內(nèi)容

根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：為解決上述問題之一，提供一種適用沿空留巷的新型工字鋼抗側(cè)壓力棚腿和支護系統(tǒng)。

為解決上述問題之一，本發(fā)明所述的適用沿空留巷的新型工字鋼抗側(cè)壓力棚腿，其特征在于：包括棚腿本體，所述棚腿本體的一側(cè)設(shè)置有抗側(cè)壓機構(gòu)，避免棚腿因側(cè)面壓導(dǎo)致過量變形而失去支護作用，所述棚腿本體包括豎直向支撐，在所述豎直向支撐的頂端設(shè)置有岔口，在所述豎直向支撐的底端設(shè)置有下?lián)醢濉Ｔ黾恿丝箓?cè)壓的措施，抗側(cè)壓結(jié)構(gòu)穩(wěn)定有效，且結(jié)構(gòu)簡單，便于實施改造，改變目前市場產(chǎn)品抗側(cè)壓不足的問題。

優(yōu)選地，所述抗側(cè)壓機構(gòu)至少具有一個受力斜面。水平方向的側(cè)壓力作用在抗側(cè)壓機構(gòu)的受力斜面上，側(cè)壓力方向方向改變?yōu)榇怪表數(shù)装宓呢Q向力直接作用在棚腿的頂部和底部，從而減小側(cè)壓力對棚腿水平作用力，將橫向載荷改變?yōu)閺较蜉d荷，大大提高了整體承載力；或者水平方向的側(cè)壓力作用在抗側(cè)壓機構(gòu)的受力斜面上，通過抗側(cè)壓機構(gòu)將棚腿的受力點從棚腿中部轉(zhuǎn)移到棚腿的上部和或下部，避免中部受力導(dǎo)致的過度變形。

優(yōu)選地，所述讓壓機構(gòu)包括分力撐、下?lián)鯄K和上擋塊，上擋塊焊接在豎直向支撐外壁的上部，下?lián)鯄K焊接在豎直向支撐外壁的下部，工字鋼分力撐為V型結(jié)構(gòu)，具有兩個受力斜面，工字鋼分力撐的開口朝向豎直向支撐，工字鋼分力撐具有兩條支腿，兩條支腿的端部分別抵接在下?lián)鯄K和上擋塊上。水平方向的側(cè)壓力作用在抗側(cè)壓機構(gòu)的受力斜面上，側(cè)壓力方向方向改變?yōu)榇怪表數(shù)装宓呢Q向力直接作用在棚腿的頂部和底部，從而減小側(cè)壓力對棚腿水平作用力，將橫向載荷改變?yōu)閺较蜉d荷，大大提高了整體承載力。

優(yōu)選地，所述分力撐的背面還設(shè)置有背板架。利用背板架調(diào)整巷道與棚腿之間的間隙，穩(wěn)定分力撐的位置。

優(yōu)選地，所述豎直向支撐采用U型鋼、鋼軌、工字鋼或型鋼加工而成，豎直向支撐采用工字鋼時，下?lián)鯄K和上擋塊均焊接在豎直向支撐的同一側(cè)翼板上，下?lián)鯄K和上擋塊均采用U型鋼、鋼軌、工字鋼或型鋼制作。工字鋼是巷道支護中很常見的一種材料，是一種斷面力學(xué)性能更為優(yōu)良的經(jīng)濟型斷面鋼材，在目前生活中，使用率相當(dāng)?shù)母撸〔姆奖悖褂贸杀镜汀?/p>

優(yōu)選地，所述工字鋼分力撐采用U型鋼、鋼軌、工字鋼或型鋼折彎而成。采用折彎機折彎，加工方便，且加工后的工件同樣具備良好的綜合力學(xué)性能。

優(yōu)選地，所述分力撐的折彎角度為大于90度小于180度的鈍角。縮短分力撐的總長，相當(dāng)于減少鋼材的使用量。