[发明专利]适用沿空留巷的新型工字钢抗侧压力棚腿和支护系统

说明书

本发明涉及一种适用沿空留巷的新型工字钢抗侧压力棚腿，包括棚腿本体，所述棚腿本体的一侧设置有抗侧压机构，避免棚腿因侧面压导致过量变形而失去支护作用，所述棚腿本体包括竖直向支撑，在所述竖直向支撑的顶端设置有岔口，在所述竖直向支撑的底端设置有下挡板。本发明还提供一种支护系统。本发明具有以下有益效果：增加了抗侧压的措施，抗侧压结构稳定有效，且结构简单，便于实施改造，改变目前市场产品抗侧压不足的问题。使用上述适用沿空留巷的新型工字钢抗侧压力棚腿后，巷道断面相对变化小，帮部和棚腿基本不变形，减少了维护工作量和材料消耗，安全性高。

技术领域

本发明涉及一种适用沿空留巷的新型工字钢抗侧压力棚腿和支护系统，属于巷道支护技术领域。

背景技术

由于国内现有矿区每年存在留设煤柱，大量浪费煤炭资源问题，由此各矿区均进行沿空留巷工程，此项工程可以减少甚至避免煤炭资源浪费现象的发生。

煤层切顶沿空留巷更换棚腿后，棚腿受到侧压力的影响，易出现弯曲变形的问题。棚腿变形后巷道断面变小，顶板下沉，鼓帮严重，支护强度下降，安全性降低，需及时更换新的棚腿。但更换新的棚腿时存在劳动强度大，增加材料成本，且存在安全隐患的问题。亟待一种适用沿空留巷的新型工字钢抗侧压力棚腿和支护系统，煤层切顶沿空留巷更换棚腿后，棚腿易弯曲变形的问题。

发明内容

根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：为解决上述问题之一，提供一种适用沿空留巷的新型工字钢抗侧压力棚腿和支护系统。

为解决上述问题之一，本发明所述的适用沿空留巷的新型工字钢抗侧压力棚腿，其特征在于：包括棚腿本体，所述棚腿本体的一侧设置有抗侧压机构，避免棚腿因侧面压导致过量变形而失去支护作用，所述棚腿本体包括竖直向支撑，在所述竖直向支撑的顶端设置有岔口，在所述竖直向支撑的底端设置有下挡板。增加了抗侧压的措施，抗侧压结构稳定有效，且结构简单，便于实施改造，改变目前市场产品抗侧压不足的问题。

优选地，所述抗侧压机构至少具有一个受力斜面。水平方向的侧压力作用在抗侧压机构的受力斜面上，侧压力方向方向改变为垂直顶底板的竖向力直接作用在棚腿的顶部和底部，从而减小侧压力对棚腿水平作用力，将横向载荷改变为径向载荷，大大提高了整体承载力；或者水平方向的侧压力作用在抗侧压机构的受力斜面上，通过抗侧压机构将棚腿的受力点从棚腿中部转移到棚腿的上部和或下部，避免中部受力导致的过度变形。

优选地，所述让压机构包括分力撑、下挡块和上挡块，上挡块焊接在竖直向支撑外壁的上部，下挡块焊接在竖直向支撑外壁的下部，工字钢分力撑为V型结构，具有两个受力斜面，工字钢分力撑的开口朝向竖直向支撑，工字钢分力撑具有两条支腿，两条支腿的端部分别抵接在下挡块和上挡块上。水平方向的侧压力作用在抗侧压机构的受力斜面上，侧压力方向方向改变为垂直顶底板的竖向力直接作用在棚腿的顶部和底部，从而减小侧压力对棚腿水平作用力，将横向载荷改变为径向载荷，大大提高了整体承载力。

优选地，所述分力撑的背面还设置有背板架。利用背板架调整巷道与棚腿之间的间隙，稳定分力撑的位置。

优选地，所述竖直向支撑采用U型钢、钢轨、工字钢或型钢加工而成，竖直向支撑采用工字钢时，下挡块和上挡块均焊接在竖直向支撑的同一侧翼板上，下挡块和上挡块均采用U型钢、钢轨、工字钢或型钢制作。工字钢是巷道支护中很常见的一种材料，是一种断面力学性能更为优良的经济型断面钢材，在目前生活中，使用率相当的高，取材方便，使用成本低。

优选地，所述工字钢分力撑采用U型钢、钢轨、工字钢或型钢折弯而成。采用折弯机折弯，加工方便，且加工后的工件同样具备良好的综合力学性能。

优选地，所述分力撑的折弯角度为大于90度小于180度的钝角。缩短分力撑的总长，相当于减少钢材的使用量。