一種具有波折紋型面的防沖支架的制作方法
【專利摘要】一種具有波折紋型面的防沖支架，屬于煤礦巷道支護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的U型鋼支架相比，在支架的弧形梁中段增加了波折紋型面結(jié)構(gòu)，由于有了波折紋型面結(jié)構(gòu)，在面對沖擊地壓時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)支架整體或局部快速收縮，支架的收縮又實(shí)現(xiàn)了圍巖的讓位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體支架的讓位吸能；本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)的通過卡纜連接相鄰兩弧形梁的方式，采用了W型彈條扣件作為約束件并實(shí)現(xiàn)定力控制，當(dāng)遇到?jīng)_擊地壓時(shí)，梁間連接構(gòu)件能夠隨著相鄰兩弧形梁彼此錯(cuò)動(dòng)并進(jìn)行跟隨移動(dòng)，而避免了相鄰兩弧形梁連接處的連接失效，同時(shí)有利于支架整體的收縮，保證了連接穩(wěn)定性。
【專利說明】一種具有波折紋型面的防沖支架
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煤礦巷道支護(hù)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種應(yīng)用于煤巖巷道的具有波折紋型面的防沖支架。
【背景技術(shù)】
[0002]我國能源結(jié)構(gòu)中仍然以煤炭消耗為主，且我國煤炭資源絕大部分都埋藏在千米以下的深部，因此煤炭開采向深部進(jìn)發(fā)是必然趨勢。不過同時(shí)深部開采隨之帶來的是嚴(yán)重礦下災(zāi)害。沖擊地壓作為煤礦中的重大動(dòng)力災(zāi)害之一，近些年已造成大量的財(cái)產(chǎn)損失與人員傷亡事故。沖擊地壓發(fā)生時(shí)，破壞的圍巖對支護(hù)體產(chǎn)生劇烈的沖擊作用，使支護(hù)體上的荷載瞬間激增，超過靜壓的幾倍、十幾倍甚至更大，常導(dǎo)致支護(hù)體突發(fā)局部損傷、變形或整體的垮塌破壞，對礦下作業(yè)人員及生產(chǎn)設(shè)備的安全造成了嚴(yán)重威脅。
[0003]目前，應(yīng)用最為廣泛的巷道支護(hù)當(dāng)屬U型鋼支架，該種支架大多由三節(jié)、四節(jié)或六節(jié)弧形梁相互搭接而成，并組成拱形支架或者環(huán)形支護(hù)圈，且在相鄰兩弧形梁之間通過卡纜簡單箍住，但是這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的U型鋼支架還存在著明顯的缺陷，其中采用平滑型面的弧形梁韌性普遍很差，導(dǎo)致弧形梁的讓位吸能性很差，且支架不具備快速讓位吸能功能，一旦發(fā)生沖擊地壓，弧形梁的局部很容易發(fā)生折斷或卡纜連接處崩開，最終導(dǎo)致支架的整體垮塌及支護(hù)失效，造成安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種讓位吸能性好、面對沖擊地壓時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)支架整體或局部快速收縮為圍巖讓位及相鄰兩弧形梁連接穩(wěn)定性高的具有波折紋型面的防沖支架。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:一種具有波折紋型面的防沖支架，包括若干弧形梁和梁間連接構(gòu)件，所述若干弧形梁首尾相搭構(gòu)成封閉環(huán)形，且每相鄰兩個(gè)弧形梁之間均通過梁間連接構(gòu)件相連接；
[0006]所述弧形梁采用U型斷面結(jié)構(gòu)，弧形梁中段設(shè)置為波折紋型面結(jié)構(gòu)，弧形梁兩端部設(shè)置為平滑型面結(jié)構(gòu)；
[0007]所述梁間連接構(gòu)件包括頂蓋、底座及W型彈條扣件，每相鄰兩個(gè)弧形梁之間的梁間連接構(gòu)件數(shù)量為兩個(gè)，第一個(gè)梁間連接構(gòu)件的頂蓋與外搭側(cè)的弧形梁端頭通過固接螺栓相連接，底座與內(nèi)搭側(cè)的弧形梁相接觸；第二個(gè)梁間連接構(gòu)件的頂蓋與外搭側(cè)的弧形梁相接觸，底座與內(nèi)搭側(cè)的弧形梁端頭通過固接螺栓相連接；
[0008]所述W型彈條扣件的頂端與底座相對應(yīng)，W型彈條扣件的尾端與頂蓋相對應(yīng)，W型彈條扣件通過鎖緊螺栓固定在頂蓋上。
[0009]在所述底座上設(shè)置有兩處斜面,兩處斜面對稱設(shè)置,在兩處斜面末端均設(shè)置有限位孔；所述W型彈條扣件的兩條支臂端部設(shè)置為彎鉤結(jié)構(gòu)，所述限位孔與W型彈條扣件支臂端部的彎鉤結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。[0010]本發(fā)明的有益效果:
[0011]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)的U型鋼支架相比，在支架的弧形梁中段增加了波折紋型面結(jié)構(gòu)，由于有了波折紋型面結(jié)構(gòu)，在面對沖擊地壓時(shí)，能夠?qū)崿F(xiàn)支架整體或局部快速收縮，支架的收縮又實(shí)現(xiàn)了圍巖的讓位，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)整體支架的讓位吸能；本發(fā)明摒棄了傳統(tǒng)的通過卡纜連接相鄰兩弧形梁的方式，采用了 W型彈條扣件作為約束件并實(shí)現(xiàn)定力控制，當(dāng)遇到?jīng)_擊地壓時(shí)，梁間連接構(gòu)件能夠隨著相鄰兩弧形梁彼此錯(cuò)動(dòng)并進(jìn)行跟隨移動(dòng)，而避免了相鄰兩弧形梁連接處的連接失效，同時(shí)有利于支架整體的收縮，保證了連接穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的一種具有波折紋型面的防沖支架結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2為圖1中A-A剖視圖；
[0014]圖3為圖1中B-B剖視圖；
[0015]圖4為圖1中I部放大圖；
[0016]圖5為圖3中C-C剖視圖；
[0017]圖6為圖3中D-D剖視圖；
[0018]圖7為圖3中E-E剖視圖；
[0019]圖8為實(shí)施中底座結(jié)構(gòu)不意圖；
[0020]圖中，I一弧形梁，2—梁間連接構(gòu)件，3—頂蓋，4一底座，5—W型彈條扣件，6—鎖緊螺栓，7一斜面，8—限位孔，9一固接螺栓。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022]如圖1、2、3、4、5、6、7所示，一種具有波折紋型面的防沖支架，包括若干弧形梁I和梁間連接構(gòu)件2，所述若干弧形梁I首尾相搭構(gòu)成封閉環(huán)形，且每相鄰兩個(gè)弧形梁I之間均通過梁間連接構(gòu)件2相連接；
[0023]所述弧形梁I采用U型斷面結(jié)構(gòu)，弧形梁I中段設(shè)置為波折紋型面結(jié)構(gòu)，弧形梁I兩端部設(shè)置為平滑型面結(jié)構(gòu)；
[0024]所述梁間連接構(gòu)件2包括頂蓋3、底座4及W型彈條扣件5，每相鄰兩個(gè)弧形梁I之間的梁間連接構(gòu)件2數(shù)量為兩個(gè)，第一個(gè)梁間連接構(gòu)件2的頂蓋3與外搭側(cè)的弧形梁I端頭通過四個(gè)固接螺栓9相連接，底座4與內(nèi)搭側(cè)的弧形梁I相接觸；第二個(gè)梁間連接構(gòu)件2的頂蓋3與外搭側(cè)的弧形梁I相接觸，底座4與內(nèi)搭側(cè)的弧形梁I端頭通過四個(gè)固接螺栓9相連接；
[0025]所述W型彈條扣件5的頂端與底座4相對應(yīng)，W型彈條扣件5的尾端與頂蓋3相對應(yīng)，W型彈條扣件5通過鎖緊螺栓6固定在頂蓋3上。
[0026]如圖8所示，在所述底座4上設(shè)置有兩處斜面7，兩處斜面7對稱設(shè)置，在兩處斜面7末端均設(shè)置有限位孔8 ;所述W型彈條扣件5的兩條支臂端部設(shè)置為彎鉤結(jié)構(gòu)，所述限位孔8與W型彈條扣件5支臂端部的彎鉤結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。
[0027]下面結(jié)合【專利附圖】

【附圖說明】本發(fā)明的一次使用過程:
[0028]本實(shí)施例中的防沖支架，由六節(jié)弧形梁I及十二套梁間連接構(gòu)件2組成，其中弧形梁I是由韌性較大且強(qiáng)度高的低碳鋼板鍛壓而成，并經(jīng)過熱處理去除了殘余應(yīng)力。
[0029]首先選取兩節(jié)弧形梁1，將兩者端部進(jìn)行搭接，先選取一套梁間連接構(gòu)件2，將頂蓋3放置在外搭側(cè)的弧形梁I上，然后通過四個(gè)固接螺栓9將頂蓋3固定；再將底座4緊貼在內(nèi)搭側(cè)的弧形梁I上，將W型彈條扣件5的支臂端部彎鉤結(jié)構(gòu)沿著斜面7推入至底座4的限位孔8內(nèi)，將鎖緊螺栓6安裝到頂蓋3上，旋緊鎖緊螺栓6直到W型彈條扣件5分別將頂蓋3及底座4壓緊在兩弧形梁表面，為了增加鎖緊螺栓6與W型彈條扣件5之間的接觸面積，并保證壓緊力，在W型彈條扣件5與鎖緊螺栓6之間加裝墊片，此時(shí)第一套梁間連接構(gòu)件2安裝完成；
[0030]安裝第二套梁間連接構(gòu)件2，先將底座4通過四個(gè)固接螺栓9固定在內(nèi)搭側(cè)的弧形梁I上，將W型彈條扣件5的支臂端部彎鉤結(jié)構(gòu)沿著斜面7推入至底座4的限位孔8內(nèi)；再將頂蓋3放置在外搭側(cè)的弧形梁I上，將鎖緊螺栓6安裝到頂蓋3上，旋緊鎖緊螺栓6直到W型彈條扣件5將頂蓋3及底座4分別壓緊在兩弧形梁表面，為了增加鎖緊螺栓6與W型彈條扣件5之間的接觸面積，并保證壓緊力，在W型彈條扣件5與鎖緊螺栓6之間加裝墊片，此時(shí)第二套梁間連接構(gòu)件2安裝完成；
[0031]同理，參照前兩節(jié)弧形梁I的安裝步驟，將剩余的四節(jié)弧形梁I及十套梁間連接構(gòu)件2依次安裝連接在一起構(gòu)成環(huán)形支護(hù)圈，此時(shí)全部防沖支架的安裝完成。
[0032]當(dāng)沖擊地壓發(fā)生時(shí)，弧形梁在波折紋型面結(jié)構(gòu)作用下，能夠引導(dǎo)自身進(jìn)行環(huán)向及徑向變形，實(shí)現(xiàn)環(huán)形支護(hù)圈在整體或局部的快速收縮，防止支架因?yàn)榫植康膿p傷引發(fā)整體失穩(wěn)，進(jìn)而抑制圍巖的破壞變形趨勢；在梁間連接構(gòu)件的作用下，通過W型彈條扣件的約束，能夠?qū)崿F(xiàn)定力控制，通過固接螺栓將一套梁間連接構(gòu)件與外搭側(cè)弧形梁相固連，將另一套梁間連接構(gòu)件與內(nèi)搭側(cè)弧形梁相固連，可以實(shí)現(xiàn)在相鄰兩弧形梁彼此錯(cuò)動(dòng)過程中，兩套梁間連接構(gòu)件可以分別隨著各自固連的弧形梁移動(dòng)，從而避免了相鄰兩弧形梁連接處的連接失效，保證了連接穩(wěn)定性。
【權(quán)利要求】
1.一種具有波折紋型面的防沖支架，其特征在于:包括若干弧形梁和梁間連接構(gòu)件，所述若干弧形梁首尾相搭構(gòu)成封閉環(huán)形，且每相鄰兩個(gè)弧形梁之間均通過梁間連接構(gòu)件相連接； 所述弧形梁采用U型斷面結(jié)構(gòu)，弧形梁中段設(shè)置為波折紋型面結(jié)構(gòu)，弧形梁兩端部設(shè)置為平滑型面結(jié)構(gòu)； 所述梁間連接構(gòu)件包括頂蓋、底座及W型彈條扣件，每相鄰兩個(gè)弧形梁之間的梁間連接構(gòu)件數(shù)量為兩個(gè)，第一個(gè)梁間連接構(gòu)件的頂蓋與外搭側(cè)的弧形梁端頭通過固接螺栓相連接，底座與內(nèi)搭側(cè)的弧形梁相接觸；第二個(gè)梁間連接構(gòu)件的頂蓋與外搭側(cè)的弧形梁相接觸，底座與內(nèi)搭側(cè)的弧形梁端頭通過固接螺栓相連接； 所述W型彈條扣件的頂端與底座相對應(yīng)，W型彈條扣件的尾端與頂蓋相對應(yīng)，W型彈條扣件通過鎖緊螺栓固定在頂蓋上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有波折紋型面的防沖支架，其特征在于:在所述底座上設(shè)置有兩處斜面，兩處斜面對稱設(shè)置，在兩處斜面末端均設(shè)置有限位孔；所述W型彈條扣件的兩條支臂端部設(shè)置為彎鉤結(jié)構(gòu)，所述限位孔與W型彈條扣件支臂端部的彎鉤結(jié)構(gòu)相對應(yīng)。
【文檔編號(hào)】E21D11/22GK103821542SQ201410093360
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月13日
【發(fā)明者】陳凱, 肖永惠, 劉歆妍, 欒麗君, 孫建強(qiáng), 曹娟, 李如玉, 付志國 申請人:遼寧工程技術(shù)大學(xué)