[发明专利]一种适用于冲击地压矿井巷道支护的混凝土钢棚让压支架

说明书

本发明公开了一种适用于冲击地压矿井巷道支护的混凝土钢棚让压支架，其包括：顶拱段，设置在巷道的顶部；帮部段，设置在巷道的两帮，所述顶拱段与所述帮部段之间通过拱肩连接管可拆卸式连接；底拱段，设置在巷道的底部；所述帮部段与所述底拱段之间通过底脚连接管可拆卸式连接；其中，所述顶拱段、帮部段和底拱段均包括压缩架、U型底座和混凝土，所述压缩架的内部具有一可压缩的空腔，且所述压缩架靠近巷道表面的一侧长度方向上设有多个排气孔，所述压缩架的内侧盖合连接在所述U型底座的开口处，所述混凝土填充在所述U型底座的内部。本发明具有结构简单、使用方便、让压效果好等优点。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护技术领域，尤其涉及一种适用于冲击地压矿井巷道支护的混凝土钢棚让压支架。

背景技术

随着我国煤层开采深度不断增加，煤层受上覆静载作用聚集弹性应变能，出现应力集中现象向巷道转移，冲击地压现象也由工作面转移至巷道。冲击地压发生时，巷道围岩经历裂隙产生、裂隙扩展、碎片剥落及巷道大面积破坏四个阶段，并伴有剧烈的震动和声响，最终引起巷道底鼓、片帮、冒顶，影响采掘工作正常接续，甚至造成人员伤亡等重大事故。

近年来，基于对冲击地压发生原理的深入研究，对其防治措施不断完善和成熟，深部巷道围岩支护采用了新的支护体系。仇振泉等人提出了在深部巷道布置以强抗变形、让压缓冲和强护表能力，提高整部围岩整体性和刚度的U25型可缩性支架的巷道支护方式；潘一山等人提出冲击地压巷道一级锚杆支护、二级O型棚支护、三级液压支架防冲支护技术；焦建康等人提出了深部巷道围岩的“深部卸压－浅部强支－巷表防护”多层控制技术，采用爆破、大直径钻孔和注水进行联合卸压达到深部卸压效果、锚杆锚索支护加强浅部围岩支护、36U型钢可伸缩支架进行巷表支护。

可以看出，钢棚支护已成为冲击地压巷道支护中必要的一环。分析发现现有钢棚支架在冲击载荷作用下变形吸能主要靠钢棚之间连接位置的滑动摩擦实现，当连接螺栓拧紧力较大时，滑动摩擦力较大，钢棚支架在压坏时基本无变形，无法实现让压吸能的目的；当连接螺栓拧紧力较小时，滑动摩擦力较小，钢棚支架在载荷作用下变形较大，最终的变形难以保证，达不到保障巷道有效空间的效果。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种结构简单、使用方便、让压效果好的适用于冲击地压矿井巷道支护的混凝土钢棚让压支架。

一种适用于冲击地压矿井巷道支护的混凝土钢棚让压支架，其包括：

顶拱段，设置在巷道的顶部；

帮部段，设置在巷道的两帮，所述顶拱段与所述帮部段之间通过拱肩连接管可拆卸式连接；

底拱段，设置在巷道的底部；所述帮部段与所述底拱段之间通过底脚连接管可拆卸式连接；

其中，所述顶拱段、帮部段和底拱段均包括压缩架、U型底座和混凝土，所述压缩架的内部具有一可压缩的空腔，且所述压缩架靠近巷道表面的一侧长度方向上设有多个排气孔，所述压缩架的内侧盖合连接在所述U型底座的开口处，所述混凝土填充在所述U型底座的内部。

在其中一个实施例中，所述拱肩连接管包括第一外部框架和第一中间连接板；

所述第一外部框架套设在所述顶拱段与所述帮部段之间，且所述第一外部框架与所述顶拱段或所述帮部段的形状相配合，所述第一中间连接板设置在所述第一外部框架的中间位置处，且所述第一中间连接板的上下两侧分别与所述顶拱段的端面和所述帮部段的端面相抵接；

其中，所述第一外部框架的两端分别经第一螺栓与所述顶拱段与所述帮部段之间相连接。

在其中一个实施例中，所述底脚连接管包括第二外部框架和第二中间连接板；