[发明专利]一种用于煤矿巷道顶板支护的锚索箱梁桁架结构与支护方法

摘要

本发明公开了一种用于煤矿巷道顶板支护的锚索箱梁桁架结构与支护方法，包括分别倾斜布置且锚固于巷道顶板两侧岩层中的两根锚索、紧贴于顶板的上下面开孔箱式钢梁、连接锚索与箱式钢梁的新型圆锥形锁具。锚索钻孔段与箱梁段对顶板产生了向顶板中部方向倾斜向上作用力，且作用力方向与大小可随着箱梁段锚索角度调节而变化；箱式钢梁结构可靠、抗弯性能强，且通过锚索预紧对顶板提供大面积整体高支护力。圆锥形锁具能配合箱式钢梁下钢面两端半圆长孔锁紧，可实现不同角度下锚索尾部处于直线受力状态。本发明实现了对顶板线与面结合的连续支护，具有向顶板中上部且方向可调的支护力，以及竖直向上大面积整体支护力。

主权项

一种用于煤矿巷道顶板支护的锚索箱梁桁架结构，其特征在于，该结构主要包括倾斜布置且锚固在巷道顶板两侧岩层中的锚索、紧贴于顶板的上下面开孔箱式钢梁、连接锚索与箱式钢梁的圆锥形锁具；所述锚索倾斜布置且锚固于巷道顶板两侧的稳定岩层中，钻孔中锚索与垂直方向的夹角为α，露出钻孔的锚索段位于箱式钢梁内，其与竖直方向夹角β，且β>α；所述箱式钢梁中空，由上钢面、两侧肋板和下钢面组成，其中上钢面紧贴顶板且其宽度大于下钢面；上钢面两侧开有矩形长孔，孔宽d大于锚索直径，以便锚索能够穿过上钢面上的矩形长孔且直接作用在顶板上；下钢面两端各开一组两端半圆矩形孔，每组孔数为2～4个，孔宽度为D，孔与孔之间开有连接槽，槽宽与上钢面孔宽一致，为d，锚索可通过连接槽移动至不同半圆矩形孔中进行锁紧，实现调节与垂直方向的夹角β；所述圆锥形锁具外部锁套为圆锥形且锁套底部有长度1/5～1/4范围的圆锥半径等于D，使得在连接锚索与箱式钢梁时圆锥形锁具能够卡在两端半圆矩形孔中且可倾斜较大角度进行预紧；所述锚索箱梁桁架结构均以巷道中心线对称布置。