一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土框架、錨索—圍巖承載殼，鋼筋混凝土框架由澆鑄成整體的基礎(chǔ)、立柱、圈梁組成，沿硐室軸向采用預(yù)應(yīng)力錨索加長錨固加固硐室兩幫及底板圍巖，形成一定厚度的錨索—圍巖承載殼，錨索—圍巖承載殼由鋼筋網(wǎng)、槽鋼托梁、錨索及圍巖組成，鋼筋混凝土框架與錨索—圍巖承載殼之間留有一定寬度的卸壓空間。本實(shí)用新型協(xié)同發(fā)揮了錨索及鋼筋混凝土框架的主被動(dòng)支護(hù)作用，支護(hù)強(qiáng)度高，安全經(jīng)濟(jì)，能保證煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室長期正常安全使用的要求。
【專利說明】
一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及煤礦井下硐室支護(hù)領(lǐng)域，尤其涉及一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]煤礦的根本任務(wù)是生產(chǎn)煤炭，所以運(yùn)煤系統(tǒng)是煤礦生產(chǎn)系統(tǒng)中最重要生產(chǎn)系統(tǒng)之一。煤礦運(yùn)煤系統(tǒng)工藝流程:落煤—工作面運(yùn)輸—機(jī)巷運(yùn)輸—采區(qū)煤倉—煤倉給煤機(jī)硐室—運(yùn)輸大巷—井底煤倉—地表，在運(yùn)煤系統(tǒng)工藝流程中，任何一個(gè)工藝流程發(fā)生故障都將影響到煤炭生產(chǎn)的連續(xù)性。煤倉的作用是儲(chǔ)存煤炭、調(diào)節(jié)提升與運(yùn)輸?shù)年P(guān)系，保證井下運(yùn)輸與主井提升之間的緩沖能力，促使煤流運(yùn)輸連續(xù)化。而煤倉下部的給煤機(jī)硐室作為整個(gè)礦井或者為某個(gè)水平服務(wù)的轉(zhuǎn)載站，承擔(dān)著煤倉內(nèi)的煤、混凝土倉體及給煤機(jī)的全部重量。因此，在運(yùn)煤系統(tǒng)的工藝流程中，如果給煤機(jī)硐室由于強(qiáng)度及穩(wěn)定性不足而出現(xiàn)失穩(wěn)破壞，由此造成的影響將是全局性的，將對(duì)礦井的正常生產(chǎn)經(jīng)營造成嚴(yán)重沖擊，后果特別嚴(yán)重。
[0003]常見的煤倉給煤機(jī)硐室僅在其兩幫澆筑一定厚度的混凝土側(cè)墻進(jìn)行支護(hù)，而極少對(duì)底板圍巖采取有效加固措施。該支護(hù)結(jié)構(gòu)屬于典型的被動(dòng)開放式支護(hù)結(jié)構(gòu)，不能主動(dòng)加固硐室圍巖。當(dāng)硐室圍巖應(yīng)力不大時(shí)，該支護(hù)結(jié)構(gòu)尚能有效控制圍巖變形。但隨著硐室周圍采煤工作面的推近及煤倉落煤時(shí)的動(dòng)壓影響，硐室圍巖應(yīng)力將不斷增大，若再未采取有效的排水措施，硐室底板則成為了硐室的最薄弱部位。在兩幫混凝土側(cè)墻的壓模效應(yīng)、遠(yuǎn)場應(yīng)力及水的作用下，底板圍巖將不斷向硐室內(nèi)擠壓流動(dòng)，進(jìn)而導(dǎo)致混凝土墻發(fā)生內(nèi)移與傾斜，最終使給煤機(jī)硐室因其承載結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的急劇降低而難以繼續(xù)有效承載，不能保證井下煤流運(yùn)輸?shù)倪B續(xù)性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種方法簡單、易施工、效果好的一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土框架、錨索一圍巖承載殼，所述鋼筋混凝土框架由澆鑄成整體的基礎(chǔ)、立柱、圈梁組成，沿硐室軸向采用預(yù)應(yīng)力錨索加長錨固加固硐室兩幫及底板圍巖，形成一定厚度的錨索一圍巖承載殼，所述錨索一圍巖承載殼由鋼筋網(wǎng)、槽鋼托梁、錨索及圍巖組成，所述鋼筋混凝土框架與錨索一圍巖承載殼之間留有一定寬度的卸壓空間。
[0006]所述鋼筋混凝土框架的混凝土強(qiáng)度為C 4 O，基礎(chǔ)的寬度BI為1 O O m m、長度LI為1200mm、高度Hl為1600mm，立柱布置在基礎(chǔ)中央，立柱的截面為長度L2=寬度B2=800mm的正方形，圈梁的寬度B3為800mm，底板圈梁的高度H2為600mm，頂部圈梁高度H3為800mm。
[0007]所述預(yù)應(yīng)力錨索直徑為18.9mm，采用樹脂錨固劑或水泥錨固劑加長錨固于圍巖內(nèi)，錨索預(yù)緊力不低于150kN。
[0008]所述預(yù)應(yīng)力錨索在硐室兩幫及底板等距布置，預(yù)應(yīng)力錨索間距d的取值為:1000mm仝cK 1200mm，預(yù)應(yīng)力錨索排距p的取值為:1000mm<p< 1200mm。
[0009]所述槽鋼托梁采用18#槽鋼加工，長度L=2 X max (d，p)+400mm，槽鋼托梁將相鄰3根預(yù)應(yīng)力錨索連接成一個(gè)整體。
[0010]所述卸壓空間厚度D=200mm、H=600mm。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果:預(yù)應(yīng)力帯梁錨索與圍巖形成的錨索一圍巖承載殼不僅能有效加固錨索錨固范圍內(nèi)的圍巖，而且還能改善深部圍巖應(yīng)力狀態(tài)，充分發(fā)揮圍巖的自承載能力，從而有效控制硐室圍巖變形。鋼筋混凝土框架與錨索一圍巖承載殼之間預(yù)留的卸壓空間能充分轉(zhuǎn)化硐室深部圍巖的高應(yīng)力能和膨脹變形能，最大限度發(fā)揮塑性區(qū)圍巖承載能力，同時(shí)保證了鋼筋混凝土框架的穩(wěn)定性及其承載能力。在鋼筋混凝土框架與錨索一圍巖承載殼的主被動(dòng)支護(hù)協(xié)同作用下，實(shí)現(xiàn)了煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室的長期正常安全使用。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)不意圖。
[0013]圖2是圖1中1-1剖面?zhèn)纫晥D。
[0014]圖3是圖1中I1-1I剖面俯視圖。
[0015]圖中:I一鋼筋混凝土框架，2-錨索一圍巖承載殼，3 —基礎(chǔ)，4一立柱，5一底板圈梁，6—頂部圈梁，7 —預(yù)應(yīng)力錨索，8 —圍巖，9 一鋼筋網(wǎng)，10—槽鋼托梁，11 一幫部卸壓空間，12 —底板卸壓空間，BI—基礎(chǔ)寬度，B2 —立柱截面寬度，B3 —圈梁寬度，LI—基礎(chǔ)長度，L2 —立柱截面長度，Hl—基礎(chǔ)高度，H2—底板圈梁高度，H3—頂部圈梁高度，d—預(yù)應(yīng)力錨索間距，P—預(yù)應(yīng)力錨索排距，L 一槽鋼托梁長度，D—幫部卸壓空間厚度，H—底板卸壓空間厚度。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
[0017]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型的一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土框架1、錨索一圍巖承載殼2。沿硐室軸向采用預(yù)應(yīng)力錨索7加長錨固加固硐室兩幫及底板圍巖8，形成一定厚度的錨索一圍巖承載殼2。所述預(yù)應(yīng)力錨索7直徑為18.9mm，采用樹脂錨固劑或水泥錨固劑加長錨固于圍巖8內(nèi)，錨索預(yù)緊力不低于150kN。所述預(yù)應(yīng)力錨索7在硐室兩幫及底板等距布置，預(yù)應(yīng)力錨索7間距d的取值為:1000mm ScK 1200mm，預(yù)應(yīng)力錨索7排距P的取值為:1000mm < P < 1200mm。所述槽鋼托梁10采用18#槽鋼加工，長度L=2 Xmax(d，p)+400mm，槽鋼托梁將相鄰3根預(yù)應(yīng)力銷索7連接成一個(gè)整體。所述鋼筋混凝土框架I由澆鑄成整體的基礎(chǔ)3、立柱4、圈梁5、6組成，所述鋼筋混凝土框架I的混凝土強(qiáng)度為C40，基礎(chǔ)3的寬度BI為1000mm、長度LI為1200mm、高度Hl為1600mm，立柱4布置在基礎(chǔ)3中央，立柱4的截面為長度L2=寬度B2=800mm的正方形，圈梁5、6的寬度B3為800mm，底板圈梁5的高度H2為600mm，頂部圈梁6高度H3為800mm。所述鋼筋混凝土框架I與錨索一圍巖承載殼2之間留有一定寬度的卸壓空間11、12。所述卸壓空間11、12厚度0=200臟、!1=600111111。
[0018]應(yīng)用過程:給煤機(jī)硐室掘出后，及時(shí)沿硐室軸向采用預(yù)應(yīng)力錨索7加長錨固加固硐室兩幫及底板圍巖8，形成一定厚度的錨索一圍巖承載殼2。待硐室圍巖變形相對(duì)穩(wěn)定后，預(yù)留一定寬度的卸壓空間11、12，立模澆筑鋼筋混凝土框架I，形成鋼筋混凝土框架I與錨索一圍巖承載殼2協(xié)同承載的給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括鋼筋混凝土框架(I)、錨索一圍巖承載殼(2)，其特征在于:所述鋼筋混凝土框架(I)由澆鑄成整體的基礎(chǔ)(3)、立柱(4)、圈梁(5、6)組成，沿硐室軸向采用預(yù)應(yīng)力錨索(7)加長錨固加固硐室兩幫及底板圍巖(8)，形成一定厚度的錨索一圍巖承載殼(2)，所述錨索一圍巖承載殼(2)由鋼筋網(wǎng)(9)、槽鋼托梁(10)、錨索(7)及圍巖(8)組成，所述鋼筋混凝土框架(I)與錨索一圍巖承載殼(2)之間留有一定寬度的卸壓空間(11、12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼筋混凝土框架(I)的混凝土強(qiáng)度為C40，基礎(chǔ)(3 )的寬度BI為I OOOmm、長度LI為1200mm、高度Hl為1600mm，立柱(4)布置在基礎(chǔ)(3)中央，立柱(4)的截面為長度L2=寬度B2=800mm的正方形，圈梁(5、6)的寬度B3為800mm，底板圈梁(5)的高度H2為600mm，頂部圈梁(6)高度H3為800mmο3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述預(yù)應(yīng)力錨索(7)直徑為18.9mm，采用樹脂錨固劑或水泥錨固劑加長錨固于圍巖(8)內(nèi)，錨索預(yù)緊力不低于150kN。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述預(yù)應(yīng)力錨索(7)在硐室兩幫及底板等距布置，預(yù)應(yīng)力錨索(7)間距d的取值為:1000mm ScK1200mm，預(yù)應(yīng)力錨索(7)排距P的取值為:1000mm <p< 1200mm。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述槽鋼托梁(10)采用18#槽鋼加工，長度L=2 Xmax(d，p)+400mm，槽鋼托梁將相鄰3根預(yù)應(yīng)力錨索(7)連接成一個(gè)整體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種煤礦井下煤倉給煤機(jī)硐室支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述卸壓空間(11、12)厚度D=200mm、H=600mmO
【文檔編號(hào)】E21D11/00GK205422736SQ201620237863
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月25日
【發(fā)明人】臧龍, 張楊, 何紅生, 肖金成, 趙訓(xùn)林, 羅澤中, 陳華平
【申請(qǐng)人】湖南省煤炭地質(zhì)勘查院