專利名稱：一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及煤礦巷道中采用的錨梁網(wǎng)一體化支護，特別是一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，用以增強錨梁網(wǎng)一體化支護的金屬網(wǎng)之間的連接強度。
背景技術：
我國煤礦巷道支護經(jīng)歷了木支護、砌碹支護、型鋼支護到錨桿支護的漫長過程，隨著錨梁網(wǎng)一體化支護理論研究的深入和支護實踐經(jīng)驗的積累，錨梁網(wǎng)一體化支護技術已在“三軟”煤層中應用。多年來的國內(nèi)外實踐經(jīng)驗表明，采用錨梁網(wǎng)一體化支護是巷道經(jīng)濟有效的支護方式，從而逐漸代替了礦工鋼和U型鋼支護，收到了很好的效果，這一技術的應用和推廣，為礦區(qū)的建設和發(fā)展提供了保證，煤巷支護成本大幅度降低，實現(xiàn)了企業(yè)的高效、快速發(fā)展。目前我國巷道中采用錨梁網(wǎng)一體化支護時，一般需要經(jīng)過如下幾步工序?qū)崿F(xiàn):(I)材料準備:掘進巷道開始前準備足夠的金屬網(wǎng)、錨桿、M型鋼帶、托盤、螺母等相關配件；(2)掛網(wǎng):在巷道掘進至空頂距離為2 3m時鋪設金屬網(wǎng)，金屬網(wǎng)搭接處先用鐵絲連接，金屬網(wǎng)搭接部分長度約為20 25cm ；(3)打孔:按設計要求先在金屬網(wǎng)搭接處打一個鉆孔，通過調(diào)整局部錨桿間排距將鉆孔打在金屬網(wǎng)搭接處中間位置；
(4)安裝M型鋼帶:通過托盤和螺母將M型鋼帶固定在金屬網(wǎng)搭接處，并施加足夠的預緊力，然后在M型鋼帶上其他預留安裝孔處打孔；(5)安裝錨桿:將錨桿穿過M型鋼帶和金屬網(wǎng)搭接處的通孔并深入巷道圍巖內(nèi)，進而完成巷道一個斷面的支護；(6)完成支護:完成巷道一個斷面的支護后，可以繼續(xù)掘進，循環(huán)進行步驟(2)至
(5),直至完成整個巷道的錨梁網(wǎng)一體化支護。而在掛網(wǎng)工序中，通常通過在金屬網(wǎng)搭接處用鐵絲來實現(xiàn)金屬網(wǎng)之間的相互連接，由于鐵絲連接點間距較大，且鐵絲強度不足等原因，導致金屬網(wǎng)搭接處連接強度低、穩(wěn)定性差，在受到圍巖作用時，金屬網(wǎng)通常是由于連接處部分位置應力集中而出現(xiàn)斷網(wǎng)、脫網(wǎng)、鐵絲被拉斷等現(xiàn)象，繼而發(fā)展擴大，促使網(wǎng)兜現(xiàn)象加重，還可能導致頂板掏空，最后可能導致錨桿失效，這時容易發(fā)生冒頂、頂板脫落等頂板事故，嚴重威脅到工人的人身安全及企業(yè)的高效快速發(fā)展。雖然高強塑網(wǎng)、鋼塑復合帶、冷拔電弧網(wǎng)等高強度、高剛度護表材料可以幫助解決軟破巖體的網(wǎng)兜現(xiàn)象，提高支護結構的整體穩(wěn)定性，但如果金屬網(wǎng)連接處強度低、穩(wěn)定性差，往往無法發(fā)揮這些護表材料高強度、高剛度的特性，造成錨桿松弛、錨固失效。鑒于此，增強金屬網(wǎng)之間的連接強度及穩(wěn)定性是強化錨梁網(wǎng)一體化支護強度和穩(wěn)定性的首要問題。
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的:本發(fā)明的目的是克服已有技術中的不足，提供一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，用以增強錨梁網(wǎng)一體化支護的金屬網(wǎng)之間的連接強度，進而加強錨梁網(wǎng)一體化支護的整體強度及可靠性。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下的技術方案:一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，該強化結構設置于錨梁網(wǎng)一體化支護的金屬網(wǎng)搭接處的M型鋼帶上，所述強化結構包括沿M型鋼帶長向設置、且對稱分布于M型鋼帶的上表面凹槽兩側的兩排連接釘，所述連接釘?shù)南露伺cM型鋼帶的上表面固定，連接釘?shù)纳隙瞬迦胨鼋饘倬W(wǎng)搭接處的金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中。本發(fā)明中，進一步的，所述連接釘?shù)目辜魪姸葹榻饘倬W(wǎng)網(wǎng)絲抗拉強度的2 2.5倍。本發(fā)明中，進一步的，所述連接釘?shù)拈g距等于金屬網(wǎng)網(wǎng)格間距。本發(fā)明中，進一步的，所述連接釘?shù)纳隙嗣鏋榛⌒蚊?。本發(fā)明中，進一步的，所述連接釘?shù)拈L度為金屬網(wǎng)網(wǎng)絲直徑的3 4倍。本發(fā)明具有以下優(yōu)點:( I)在金屬網(wǎng)受到圍巖作用時，連接釘可以保持金屬網(wǎng)連接處受力均勻，防止金屬網(wǎng)因搭接處部分位置應力集中而破斷，有效防止網(wǎng)兜現(xiàn)象發(fā)生，比僅用鐵絲進行搭接效果要好，且連接釘?shù)目辜魪姸葹榻饘倬W(wǎng)網(wǎng)絲抗拉強度的2 2.5倍，因此，金屬網(wǎng)搭接處不會因為鋼帶連接釘破斷而失效，可以從根本上解決現(xiàn)在金屬網(wǎng)搭接處容易出現(xiàn)脫網(wǎng)、鐵絲破斷的難題。(2)連接釘強有力的將錨桿、M型鋼帶和金屬網(wǎng)連接為一整體，完全改變了 M型鋼帶只能通過金屬網(wǎng)與圍巖相作用的局面，強化了 M型鋼帶與圍巖相互作用，增加了錨桿載荷向圍巖的擴散范圍，圍巖對金屬網(wǎng)和M型鋼帶的作用也可以有效的傳遞給錨桿，進而提高了錨梁網(wǎng)一體化支護的整體強度和可靠性。(4)本發(fā)明結構簡單、不會改變錨梁網(wǎng)一體化支護的施工過程，具有極大的推廣性。
圖1為本發(fā)明中M型鋼帶的正視圖。圖2為本發(fā)明中M型鋼帶的側視圖。圖3為本發(fā)明中錨梁網(wǎng)一體化支護的結構示意圖。圖中:1 —連接釘；2 — M型鋼帶；3_金屬網(wǎng)；4_錨桿；5_圍巖。
具體實施方式
: 下面結合附圖對本發(fā)明做更進一步的解釋。如圖1至3所示，本發(fā)明的錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構設置于錨梁網(wǎng)一體化支護的金屬網(wǎng)3搭接處的M型鋼帶2上，該強化結構包括沿M型鋼帶2長向設置、且對稱分布于M型鋼帶2的上表面凹槽兩側的兩排連接釘1，連接釘I的抗剪強度為金屬網(wǎng)3網(wǎng)絲抗拉強度的2 2.5倍，連接釘I的下端與M型鋼帶2的上表面固定，連接釘I的上端插入金屬網(wǎng)3搭接處的金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中。為便于M型鋼帶2安裝，連接釘I的間距等于金屬網(wǎng)3網(wǎng)格間距，且連接釘I的上端面為弧形面。另外，金屬網(wǎng)3搭接處理論上最厚的地方為金屬絲直徑的2 4倍，為了有效連接兩層金屬網(wǎng)3，本發(fā)明中連接釘I的長度為金屬網(wǎng)3網(wǎng)絲直徑的3 4倍。當金屬網(wǎng)3受到圍巖5作用時，一方面，連接釘I可以保持金屬網(wǎng)3連接處受力均勻，防止金屬網(wǎng)3因連接處部分位置應力集中而破斷，有效防止網(wǎng)兜現(xiàn)象發(fā)生，比僅用鐵絲進行搭接效果要好，且連接釘I的抗剪強度為金屬網(wǎng)3網(wǎng)絲抗拉強度的2 2.5倍，金屬網(wǎng)3搭接處不會因為連接釘I破斷而失效，可以從根本上解決現(xiàn)在金屬網(wǎng)3搭接處容易出現(xiàn)脫網(wǎng)、鐵絲破斷的難題；另一方面，連接釘I強有力的將錨桿4、M型鋼帶2和金屬網(wǎng)3連接為一整體，完全改變了 M型鋼帶2只能通過金屬網(wǎng)3與圍巖5相作用的局面，強化M型鋼帶2與圍巖5相互作用,增加了錨桿4載荷向圍巖5的擴散范圍，圍巖5對金屬網(wǎng)3和M型鋼帶2的作用也可以有效的傳遞給錨桿4，進而提高了錨梁網(wǎng)一體化支護的整體強度和可靠性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護 范圍。
權利要求
1.一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，該強化結構設置于錨梁網(wǎng)一體化支護的金屬網(wǎng)(3)搭接處的M型鋼帶(2)上，其特征在于:所述強化結構包括沿M型鋼帶(2)長向設置、且對稱分布于M型鋼帶(2)的上表面凹槽兩側的兩排連接釘(1)，所述連接釘(I)的下端與M型鋼帶(2)的上表面固定，連接釘(I)的上端插入所述金屬網(wǎng)(3)搭接處的金屬網(wǎng)(3)網(wǎng)孔中。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，其特征在于:所述連接釘(I)的抗剪強度為金屬網(wǎng)(3)網(wǎng)絲抗拉強度的2 2.5倍。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，其特征在于:所述連接釘(I)的間距等于金屬網(wǎng)(3)網(wǎng)格間距。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，其特征在于:所述連接釘(I)的上端面為弧形面。
5.根據(jù)權利要求1 所述的一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，其特征在于:所述連接釘(I)的長度為金屬網(wǎng)(3)網(wǎng)絲直徑的3 4倍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種錨梁網(wǎng)一體化支護的強化結構，該強化結構設置于錨梁網(wǎng)一體化支護的金屬網(wǎng)搭接處的M型鋼帶上，所述強化結構包括沿M型鋼帶長向設置、且對稱分布于M型鋼帶的上表面凹槽兩側的兩排連接釘，所述連接釘?shù)南露伺cM型鋼帶的上表面固定，連接釘?shù)纳隙瞬迦胨鼋饘倬W(wǎng)搭接處的金屬網(wǎng)網(wǎng)孔中。一方面，在金屬網(wǎng)受到圍巖作用時，連接釘可以保持金屬網(wǎng)連接處受力均勻，防止金屬網(wǎng)因搭接處部分位置應力集中而破斷，有效防止網(wǎng)兜現(xiàn)象發(fā)生，另一方面，連接釘強有力的將錨桿、M型鋼帶和金屬網(wǎng)連接為一整體，強化了M型鋼帶與圍巖相互作用，增加了錨桿載荷向圍巖的擴散范圍，進而提高了錨梁網(wǎng)一體化支護的整體強度和可靠性。
文檔編號E21D21/00GK103244158SQ20131016770
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月8日 優(yōu)先權日2013年5月8日
發(fā)明者張農(nóng), 陳紅, 李寶玉, 孟子浩, 薛飛 申請人:中國礦業(yè)大學