[实用新型]双向可缩支架

说明书

本实用新型涉及的是一种用于矿山动压及软岩井巷支护中的支架，特别涉及的是一种双向可缩支架。

可缩支架在矿山动压及软岩井巷支护中具有与围岩强大的压力和变形位移相适应的特性。公知的可缩性巷道支架如图6所示由纵向可缩结构和横向可缩结构组成。纵向可缩结构由柱腿垫板、柱腿、纵向滑移构件等组成。安装时，先将两件纵向滑移构件分别置于柱腿上部搭接段的腹板两侧，然后用螺栓连接即可。横向可缩结构由横向夹紧摩擦块、顶梁等组成有侧向可缩性能连接。这种工字钢梯形可缩支架，具有纵横可缩特性，在动压和软岩井巷支护中，具有承载能力，抗变形能力强的技术性能。但同时也存在下述问题和不足：

（1），其纵向可缩采用的主要靠纵向滑移构件，为异型钢，需特制专门加工生产，增加了支架加工的复杂性和成本。

（2），其横向可缩只是柱腿上端纵向滑移构件沿顶梁的下翼缘滑动而整个顶梁并不具备可缩性，而是刚性梁；当两帮位移变形时，顶梁将插入岩帮，遭到严重变形损坏。

（3），其纵、横可缩均靠螺栓夹紧产生的摩擦力。由于工字钢的腹板或翼缘厚度不标准、不一致，致使在滑动过程中摩擦阻力发生变化，使支架的承载能力变化和不够稳定。

（4），其纵、横可缩全靠螺栓紧固的夹紧力，故安装操作必须使螺栓旋紧达规定要求才行，而实际井下工人操作难以掌握，致使支架阻力达不到额定值；同时摩擦面在井下恶劣条件下，如污染上油、水、泥浆及锈蚀等，势必影响其摩擦阻力，导致支架承载能力的不稳定，不可靠。

（5），夹紧螺栓在井下易锈蚀损坏，夹紧力随时间增长而衰减，亦导致支架阻力不稳定可靠，且拆除、安装、维护均较麻烦。

鉴于以上原因，本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、纵横可缩、承载能力强、可靠、加工、安装、维修方便的双向可缩支架。

本实用新型包括顶梁、含上柱、下柱的柱腿，其特征是顶梁由中顶梁、两分别与中顶梁两端连接的边顶梁组成，边顶梁另一端与柱腿连接，在中顶梁和边顶梁连接处设有将中顶梁和边顶梁紧固的固紧装置，在上柱和下柱的连接处设有将上柱、下柱连接的固紧装置（参见图1），顶梁、柱腿均为自身可缩结构，从根本上改变了前述的刚性顶梁的严重缺陷，纵横可缩、加之采用固紧装置，承载能力强、可靠、安装、维修方便。

上述的中顶梁和上柱分别采用双工字钢材料制成，边顶梁和下柱分别采用单工字钢材料制成（参见图2、图3），不需另行加工异型钢材，易于加工制造，降低成本。

上述的边顶梁的上翼缘、下柱上的侧平面分别设有斜度α1＝1／250－－1／400的急增阻斜块和斜度α2＝1／500－－1／800的微增阻斜块（参见图4），使本实用新型始终保持并略有增大工作阻力，实现对围岩的可靠有效控制。

上述的紧固装置由U型卡，楔子组成，在U型卡的下部设楔孔，楔子伸入楔孔中（参见图2），易于操作、安装和拆除。

在上述的楔子侧面上设有凹槽，在楔子位于U型卡外侧面的大端在与楔子上的凹槽相对位置上设有防脱销（参见图1、2），防止楔子脱落。

和公知的可缩性巷道支架相比，本实用新型具有如下优点：

（1），结构简单、顶梁、柱腿均采用自身可缩结构，从根本上改变了刚性顶梁的严重缺陷。当井巷压力大，发生纵、横压缩时，顶梁和柱腿相应缩短，不会插入岩帮或底板，不会因刚度大而遭到变形破坏。

（2），顶梁和柱腿的可缩量均比较大，接近于巷道净宽和净高的40－45％左右；一般可达700－900毫米左右。

（3），可全部采用同型号矿用工字钢加工制造，不需另行加工异型钢材易于各马矿自行加工制造，降低成本。

（4），梁、柱的工作阻力，不只靠夹紧或压紧的摩擦力，更主要的是靠两压紧面斜块的逐渐增大的厚度所产生的摩擦阻力增量，且开始是急增阻段，使支架较快达到额定阻力，对围岩及时提供足够大的初阻力和工作阻力；然后才是微增阻段，使支架在纵横可缩的过程中，始终保持并略有增大其工作阻力，满足支架设计工况点参数和对围岩的可靠有效控制。

（5），采用U型卡和楔子打紧的连接方式，紧固可靠，易于操作使用，方便安装与拆卸，不怕锈蚀，加之有急增阻段、微增阻段的增阻特性，更能发挥这一连接方式的优点，克服其不足。

（6），支架结构与井巷压力作用相适应，双工字钢梁段位于顶梁中部和柱腿上部，正是支架受力最大、变距最大的部位，充分发挥其作用，适宜在压力大、位移变形大的动压和软岩井巷中使用，承载能力大。随着支架受力后发生纵横可缩，梁、柱均发生缩短，单工字钢缩入双工字钢之内，从而使梁、柱承载能力进一步大大增加，抵抗压力大。