[发明专利]一种新型用于无煤柱开采及防冲让压支柱

说明书

技术领域

本发明涉及矿井巷道支护领域，尤其涉及一种新型用于无煤柱开采及防冲让压支柱。

背景技术

钢管混凝土墩柱，广泛用于煤矿沿空留巷支护体、各类矿山顶板破碎带支护、煤矿冲击地压顶板支护以及隧道等岩土工程加强支护。传统的钢管混凝土墩柱支撑存在强度大时钻顶、强度小时变弯甚至折断的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：解决传统的钢管混凝土墩柱支撑强度大时钻顶、强度小时变弯甚至折断的问题。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案是：

一种新型用于无煤柱开采及防冲让压支柱，包括中空墩柱内钢管1、中空墩柱外钢管2、墩柱内圆木3、墩柱注浆口8、注浆口闸阀9和钢管墩柱铁鞋11，中空墩柱内钢管1下端封闭，中空墩柱内钢管1上端开口，中空墩柱外钢管2下端开口，中空墩柱外钢管2上端设置具有封闭板溢流孔13的封闭板12，中空墩柱外钢管2内设置墩柱内圆木3，所述中空墩柱内钢管1的上端部伸入所述中空墩柱外钢管2的中空内腔，且与墩柱内圆木3相抵，墩柱内圆木3中心开设有与封闭板溢流孔13对应的中心通孔14，所述中空墩柱外钢管2的底端和所述中空墩柱内钢管1外壁焊接连接，中空墩柱内钢管1上开设有墩柱注浆口8，墩柱注浆口8上设置有注浆口闸阀9，中空墩柱内钢管1底部设置钢管墩柱铁鞋11，中空墩柱内钢管1的中空内腔为混凝土容置空间。

所述的墩柱内圆木3上端面与封闭板12相抵。

所述的封闭板溢流孔13与中心通孔14同轴设置。

所述的中空墩柱外钢管2的底端和所述中空墩柱内钢管1外壁之间处烧焊有焊接材料。

所述的焊接材料为墩柱内外钢管焊接钢丝6。

所述的墩柱内外钢管焊接钢丝6为直径5-10mm钢丝，焊接后起到连接密封内外钢管的目的。同时，压力大时在钢管变弯前钢丝首先开裂，保证墩柱不变形。

所述的封闭板12上设置有墩柱顶帽5，墩柱顶帽5为中间高四周低的凸面结构,墩柱顶帽5上开设有墩柱顶溢流孔4。

所述的中空墩柱内钢管1的外壁上设置有钢管墩柱抓手10，

所述的中空墩柱内钢管1的底部设有向下凸起的墩柱凸面底7，钢管墩柱铁鞋11上表面具有凹槽15，墩柱凸面底7与所述凹槽15相配合。

所述的墩柱内圆木3为稍软一点的梧桐木或柳木。

所述的墩柱顶帽5可以用稍大一点的锚杆托盘制作。

所述的注浆口闸阀9为一铁板闸阀，在拔出注浆管前先插上闸阀，防止浆液外流，待混凝土凝固后拔出，确保混凝土注满钢管墩柱，保证强度。

所述的中空墩柱内钢管1和中空墩柱外钢管2均为中空圆管，中心通孔14的直径为50mm。

本发明的工作原理：中空墩柱外钢管内设置墩柱内圆木，中空墩柱内钢管的上端部伸入所述中空墩柱外钢管的中空内腔，且与墩柱内圆木相抵，按照规定的配比要求配备混凝土浆液，将搅拌好的混凝土浆液通过喷浆泵注入中空墩柱内钢管内，直至从墩柱顶溢流孔流出，同时插上注浆口闸阀，完成一颗钢管混凝土墩柱的注浆。此设计使墩柱由完全“刚性”变为有一定的“可缩性”，增加了钢管墩柱的“让压”空间，同时圆弧型顶、底保证了墩柱受力始终均匀、沿墩柱中心线，保证了支柱使用效果。

本发明的有益效果在于：1、结构简单，易于加工，通过将传统墩柱加工成套筒式的两截并在钢管内增加中间留有圆孔的圆木，增加墩柱受到高压力时的让压空间；2、通过将传统墩柱顶帽和中空墩柱内钢管底部普通的平顶钢板加工成弧形，保证顶部压力向下传递的均匀和沿墩柱中心线，同时保证墩柱底部随顶部压力的传递灵活转动。3、以上两点确保钢管墩柱在受到高压力时不会轻易变弯甚至折断，效果十分明显。4、墩柱内外钢管焊接钢丝能够将墩柱内外钢管固定在一起，在墩柱受压达到一定程度时断开，外钢管和较易变形的圆木下压形成一定的让压空间，从而保证钢管墩柱不变形。4、中空墩柱内钢管的底部设有向下凸起的墩柱凸面底，钢管墩柱铁鞋上表面具有凹槽，墩柱凸面底与所述凹槽相配合，钢管墩柱铁鞋与墩柱凸面底完全契合，保证墩柱支撑的刚性和转动灵活性。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

其中，1-中空墩柱内钢管，2-中空墩柱外钢管， 3-墩柱内圆木，4-墩柱顶溢流孔，5-墩柱顶帽，6-墩柱内外钢管焊接钢丝，7-墩柱凸面底，8-墩柱注浆口，9-注浆口闸阀，10-钢管墩柱抓手，11-钢管墩柱铁鞋，12-封闭板，13-封闭板溢流孔，14-中心通孔，15-凹槽。

具体实施方式