[发明专利]单斜边梯形巷道无柱腿支架及其使用方法

说明书

技术领域

本发明提供一种巷道矿用支护装置，属于巷道施工技术领域。

技术背景

采区内煤层顶底板岩石在饱和条件下抗压强度低，煤层顶底板属不稳固型。煤层回采巷道顶部为上部煤层开采后冒落的矸石和被破坏了的顶煤，两帮也为破碎煤体。巷道的断面形状为单斜边梯形，实际生产中一般采用矿用工字钢梯形棚或矩形棚进行支护。

由于顶板不平且破碎，需采用半圆木进行套棚，顶梁上必须采用木料接平、垫实、背实，保持相邻的单体支护在同一层面上。利用普氏拱理论计算上覆岩层压力时，与实际情况进行比较，冒落拱高度会减小，上覆岩层压力也会小于实际压力。

在支护过程中，需要使用木料接平、垫实、背实，浪费大量的木料，且支护效果没有预期的好。当上覆岩层压力稍大时，木料可能会损坏，导致顶梁与上覆岩层之间无支持结构，上覆岩层悬空，可能会出现顶板脱落的现象，支护达不到预期效果，且易损坏架棚。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种单斜边梯形巷道无柱腿支架及其使用方法，以解决现有巷道支护方式不合理的，支护效果差，且易损坏等问题。

为解决上述问题，拟采用这样一种单斜边梯形巷道无柱腿支架，包括顶梁、销体和U型搭接体，顶梁设置于巷道顶面处，U型搭接体开口朝上设置，顶梁的两端分别搭设于U型搭接体的U型槽内，且顶梁与U型搭接体之间固定连接，U型搭接体的两端分别固定设置有一个销体，且顶梁两端对应U型搭接体上固定的销体分别插入巷道两帮内。

前述支架中，所述U型搭接体与顶梁垂直设置，销体均与顶梁相平行；

前述支架中，所述顶梁为12#矿用工字钢，顶梁两端的底部通过螺栓固定于U型搭接体的U型槽底；

前述支架中，U型搭接体两侧的内壁上对应开设有卡槽，所述顶梁两端的上侧卡设于卡槽内，即工字型钢梁上端横向部分的两侧分别卡设于U型搭接体两侧的卡槽内，以达到进一步固定的作用；

前述支架中，销体为16Mn钢，销体插入巷道内的深度为1200mm；

前述支架中，所述销体和U型搭接体为一体式结构；

前述支架中，顶梁上方对应的巷道顶部还固定设置有保护锚索，保护锚索包括锚杆和锁链，锚杆固定于巷道顶部，锚杆的外端通过锁链与顶梁固定连接，对顶梁起到一个吊挂加固的作用。

其使用方法如下：

施工时，先施工常规的锚杆支护；而后施工该单斜边梯形巷道无柱腿支架，先根据施工实际情况在巷道内选取销体的固定位置，销体和U型搭接体为一体式结构，将销体插入巷道的相对两侧，然后将顶梁两端搭接于U型搭接体上，利用螺栓固定，进行有效地支护，然后在巷道顶部距巷帮800mm距离处施工两根保护锚索，保护锚索与顶梁固定连接，用保护锚索二次稳定工字钢，并用板梁或木板背紧。

与现有技术相比，本发明所述的单斜边梯形巷道无柱棚支架代替了金属支架，有效地解决了当上覆岩层压力稍大时，木料会损坏，导致顶梁与上覆岩层之间无支撑结构，上覆岩层悬空，可能会出现顶板脱落的现象，损坏金属架棚而不能进行有效支护的问题，无需使用棚腿等构件，与锚杆配合支护巷道使用即可。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中U型搭接体部分的正面结构示意图；

图3是销体及U型搭接体的侧视图；

图4是图3的右视图。

具体实施方式

为使本发明表述的更为清楚，下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。

实施例：

参照图1至图4，本实施例提供了一种单斜边梯形巷道无柱腿支架，包括顶梁1、销体2和U型搭接体3，顶梁1设置于巷道顶面处，U型搭接体3开口朝上设置，顶梁1为12#矿用工字钢，顶梁1两端的底部通过螺栓4固定于U型搭接体3的U型槽底，U型搭接体3两侧的内壁上对应开设有卡槽5，所述顶梁1两端的上侧卡设于卡槽5内，即工字型钢梁上端横向部分的两侧分别卡设于U型搭接体3两侧的卡槽5内，以达到进一步固定的作用，U型搭接体3与顶梁1垂直设置，U型搭接体3的两端分别固定设置有一个销体2，销体2为16Mn钢，销体2均与顶梁1相平行，且顶梁1两端对应U型搭接体3上固定的销体2分别插入巷道两帮内，销体2插入巷道内的深度为1200mm，优选地，销体2和U型搭接体3为一体式结构，顶梁1上方对应的巷道顶部还固定设置有保护锚索6，保护锚索6包括锚杆和锁链，锚杆固定于巷道顶部，锚杆的外端通过锁链与顶梁1固定连接，对顶梁1起到一个吊挂加固的作用。

其使用方法如下：

施工时，先施工常规的锚杆支护；而后施工该单斜边梯形巷道无柱腿支架，先根据施工实际情况在巷道内选取销体2的固定位置，销体2和U型搭接体3为一体式结构，将销体2插入巷道的相对两侧，然后将顶梁1两端搭接于U型搭接体3上，利用螺栓4固定，进行有效地支护，然后在巷道顶部距巷帮800mm距离处施工两根保护锚索6，保护锚索6与顶梁1固定连接，用保护锚索6二次稳定工字钢，并用板梁或木板背紧。