[發明專利]一種巷道吸能減震支護方法

在審

• 申請號: 202110787150.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113309538A
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 楊逾;權鑫;狄軍貞;孟凡康;周新華;張麟逸;梁鵬飛;費鴻祿;楊智廣;何文斌
• 申請（專利權）人: 遼寧工程技術大學
• 主分類號: E21D11/00
• 分類號: E21D11/00;E21D11/15
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種巷道吸能減震支護方法，所屬礦山安全生產技術領域，本發明從生活中常見的高強度彈簧和液壓支架的吸能、緩沖、減震性能出發，通過減震彈簧的合理利用，形成了減震彈簧伸縮吸能減震和可滑移減震支座擺動吸能減震聯合支護體系，結合可有效控制變形量的液壓支架共同組成巷道吸能減震支護裝置，可有效吸收大量沖擊能量，提高巷道安全系數，針對破壞性的強沖擊地壓情況，在彈簧和承壓鋼支架不能很好的應對沖擊荷載時，液壓支架可在金屬模板產生變形后進一步吸能和緩沖，推遲巷道變形的過程，為工人逃生提供寶貴，保障工人安全及煤礦企業的安全生產，且設計合理，工藝簡單，可操作性強，具有很好的實用價值。

技術領域

本發明涉及礦山安全技術領域，特別涉及一種吸能減震的巷道支護方法。

背景技術

隨著基礎建設和發展實體經濟需求的快速提高，資源開采迅速，復雜地質及深部復雜地質條件下的資源開采迫在眉睫，不同惡劣環境下的巷道支護能力成為了保障煤礦企業安全生產的重中之重。沖擊地壓和周期性礦震是煤礦開采過程中常見的一種動力災害，煤巖體及保安煤柱積聚的高地應力和高沖擊地壓瞬間釋放，通常會瞬間造成掘進和開采工作面空間坍塌、冒落甚至是閉合堵塞，對工人的人身安全構成極大威脅，是煤礦安全生產過程中的重點研究問題。

彈簧作為一種常見的吸能減震裝置，通常被用于汽車減震等領域，并產生很好的吸能減震效果。彈簧在受壓狀態時通過彈簧壓縮吸收能量，在能量減弱時通過彈性勢能釋放，彈簧恢復原長，在彈性勢能與其他能量(動能、壓力產生的勢能)轉化的過程中，能量通過彈簧進行吸能和釋放，產生顯著的吸能減震效果。液壓支架作為一種常見的吸能減震裝置，作用機理與彈簧相似，將能量與液壓產生的壓力進行轉化并達到吸能減震的效果。

可滑移減震支座可在巷道在經受動力荷載時通過減震彈簧的伸縮和橫向晃動起到吸能減震的效果，逐漸消耗動力荷載產生的影響，可有效保障巷道內工人的生產安全。

現有技術中，對巷道吸能減震支護研究較少，一般通過增強巷道圍巖自身強度和提高支架承載能力進行抗震，實踐證明，抗震不能很好的解決沖擊波造成的破壞問題，而減震裝置是一種行之有效的方式。本發明從具有吸能減震效果的減震彈簧出發，結合可有效控制變形量的液壓支架共同組成巷道吸能減震支護裝置，可有效吸收大量沖擊能量，提高巷道安全系數，保障工人安全及煤礦企業的安全生產。

發明內容

為解決現有技術中對于巷道吸能減震問題的不足，本發明提供一種巷道吸能減震支護方法，可實現良好的巷道吸能減震支護效果，包括如下步驟：

步驟1：首先進行掘進巷道，巷道掘進斷面的寬度比巷道設計斷面寬1～4m，巷道掘進斷面高度比巷道設計斷面高1～4m，然后采用錨桿對巷道掘進斷面頂板和兩幫進行支護，錨桿長度為1.8～2.4m，錨桿的間距為800～1200mm，排距為800～1200mm；

步驟2：在滯后掘進工作面30～50m進行鋪設承壓鋼支架和防護鋼板，金屬模板斷面視巷道形狀而定，金屬模板長度為3～5m，在金屬模板上分段布置減震彈簧；

步驟3：在承壓鋼支架橫向布置液壓支架，液壓支架通過限位孔和鋼強度螺栓固定在承壓鋼支架上；

步驟4：在承壓鋼支架上間隔500～800mm布置一個減震彈簧；

步驟5：制作減震支座時，將減震彈簧分別固定在第一、第二矩形鋼板上，第一矩形板下部布置兩個矩形鋼墊塊和一個錐形墊塊，組成可滑移減震支座；

步驟6：將承壓鋼支架焊接在減震支座上，并通過鋼墊板和高強螺栓二次固定，支護體系完成。

上述的一種巷道吸能減震方法，其中：

所述的步驟2中，所述的步驟2中，金屬模板由表面布設螺栓孔洞的承壓鋼支架和防護鋼板組成，通過高強螺栓將承壓鋼支架和防護鋼板拼接而成；

所述的步驟2中，承壓鋼支架布置間隔為3～5m，承壓鋼支架之間由防護鋼板進行連接；