钢圈式内置轻质材料高强垛柱制造技术

本实用新型专利技术公开了一种钢圈式内置轻质材料高强垛柱，包括若干钢圈，钢圈上下堆叠构成垛柱，每个钢圈内均设有钢管，钢管位于钢圈内圈的中心处，且钢管通过加强筋或加强筋板与钢圈内壁焊接，每个钢圈内均填充轻质高强材料；每相邻的两个钢圈的钢管位于同一轴线上，每相邻的两个钢圈之间通过同一根圆钢插于两个钢管内来限制相邻两个钢圈之间的水平位移，或通过在位于上方钢圈的钢管内设置限位钢管来限制相邻两个钢圈之间的水平位移，限位钢管通过固定销滑动连接于钢管内，固定销端面穿出限位钢管的管壁与钢管的内壁紧密接触，本实用新型专利技术施工工艺简单，提高了支护强度，通用性强，具有难燃抗静电的特点，且可回收利用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及煤矿井下顶板支护的支撑装置，特别涉及一种钢圈式内置轻质材料尚强操柱。
技术介绍
巷道顶板冒顶和工作面冒落是煤矿生产的五大灾害之一，冒顶或冒落区域顶板处理不当，容易发生顶板的再次垮冒，造成人员伤亡和设备的损坏，影响煤矿的安全生产。目前，国内外煤矿井下处理巷道顶板冒顶和工作面冒落的方法主要有:锚网喷注法、金属支架木垛法、撞楔法等，均需要施工人员长时间在无支护的巷道顶板下作业，通常冒顶区域巷道顶板岩性差、松散破碎、极易发生再次冒顶，引发次生灾害，因此施工人员的安全难以保证，同时在顶板冒落较高时，需要搭设脚手架进行登高作业，增加了施工的不安全性。金属支架木垛法、撞楔法等采用木材进行接顶，存在接顶不实，木材在潮湿环境下容易腐烂的问题，造成大量木材资源浪费，并且木垛支设需要人手多，程序复杂。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种钢圈式内置轻质材料高强垛柱，该垛柱操作简单、高强、安全、快速，能够柔性处理巷道顶板冒顶和工作面冒落。为实现上述目的，本技术提供以下的技术方案:钢圈式内置轻质材料高强垛柱，包括若干钢圈，所述钢圈上下堆叠构成垛柱，所述每个钢圈内均设有钢管，所述钢管位于钢圈内圈的中心处，且钢管通过加强筋或加强筋板与钢圈内壁焊接，每个钢圈内均填充轻质高强材料；每相邻的两个钢圈的钢管位于同一轴线上，每相邻的两个钢圈之间通过同一根圆钢插于两个钢管内来限制相邻两个钢圈之间的水平位移，或通过在位于上方钢圈的钢管内设置限位钢管来限制来限制相邻两个钢圈之间的水平位移，所述限位钢管通过固定销滑动连接于钢管内，所述固定销端面穿出限位钢管的管壁与钢管的内壁紧密接触。优选的，钢管内壁在靠近钢圈四分之三高度处焊接限位钢环。优选的，每个限位钢管内的固定销均设有两个，两个固定销之间通过弹簧连接，两个固定销各自的另一端部分别穿出设在靠近限位钢管顶部处的两个孔与钢管的内壁接触。优选的，固定销与钢管内壁接触的端面设为粗糙端面。优选的，每个钢圈在其外侧面靠近上、下端面处分别对称焊接两个螺帽，每个钢圈通过在上、下的两对螺帽内安装螺栓与相邻钢圈连接。优选的，每个钢圈外部均设有把手。采用上述技术方案，本技术整体结构是以钢结构和高强轻质充填材料构成，抗压强度高，耐腐蚀；在施工不需要搭设脚手架进行登高作业，增加了安全性；避免了原来采用木垛的方法进行接顶，存在接顶不实，木材在潮湿环境下容易腐烂、浪费大量木材资源的问题；本技术施工工艺简单，提高了支护强度，通用性强，具有难燃抗静电的特点，且可回收利用。【附图说明】图1是本技术的主视图；图2是本技术的相邻两个钢圈的连接示意图；图3是本技术的限位钢管的结构示意图；其中，1.钢圈2.钢管3.加强筋4.限位钢管5.固定销6.限位环7.弹簧8.螺帽9.螺栓10.把手。【具体实施方式】下面结合附图，通过对实施例的描述，对本技术做进一步说明:如图1到3所示，本技术钢圈式内置轻质材料高强垛柱，包括若干直径为200?800mm、壁厚为3?12mm、高度为100?500mm的钢圈1，钢圈1的壁厚根据所需的强度要求确定，所有钢圈1依次上下堆叠构成垛柱，每个钢圈1内均设有钢管2，钢管2位于钢圈1内圈的中心处，且钢管2通过加强筋3或加强筋板与钢圈1内壁焊接，每个钢圈1内均填充轻质高强材料，高强材料采用超聚砼，该超聚砼由A组物料和B组物料组成，其中，A组物料按质量份记，由30-50份聚乙二醇醚、5-10份三乙烯二胺、5-10份甲基膦酸二甲酯、1-5份α -甲基苯乙稀、10-70份沙和/或石和/或粉煤灰组成；Β组物料质量与Α组质量相等，B组物料与A组物料质量相等，由甲苯二异氰酸酯与沙和/或石和/或粉煤灰组成，其中按质量比计，甲苯二异氰酸酯:沙和/或石和/或粉煤灰=(90-95): (10-70);每相邻的两个钢圈1的钢管2位于同一轴线上，每相邻的两个钢圈1之间通过在位于上方钢圈1的钢管2内设置限位钢管4来限制来限制相邻两个钢圈1之间的水平位移，限位钢管4通过固定销5滑动连接于钢管2内，每个限位钢管4内的固定销5均设有两个，两个固定销5之间通过弹簧7连接，两个固定销5各自的另一端部分别穿出设在靠近限位钢管4顶部处的两个孔与钢管2的内壁接触，钢管2内壁在靠近底部处焊接限位钢环6，在进行水平限位时直接将限位钢管4按下，直至固定销5滑动到限位环6处，限位环6用于阻挡固定销5继续下滑。采用上述技术方案，本技术垛柱的整体结构是以钢结构和高强轻质的超聚砼构成，抗压强度高，耐腐蚀；在施工时，本技术是采用钢圈1上下堆叠而成，不需要搭设脚手架进行登高作业，增加了安全性；而且避免了原来采用木垛的方法进行接顶，存在接顶不实，木材在潮湿环境下容易腐烂、浪费大量木材资源的问题；本技术在使用时，还可以配合单体液压支柱使用，本技术可以置于单体液压支柱的上部，也可置于单体液压支柱的下部，支撑煤矿井下工作面冒落时将第一块钢圈1先与单体液压支柱上部或下部的钢板固定，然后再垛上第二块钢圈1，以此类推，施工工艺简单，提高了支护强度，通用性强，具有难燃抗静电的特点，且可回收利用。本技术固定销5与钢管2内壁接触的端面设为粗糙端面，用以增大固定销5端面与钢管2的摩擦力；每个钢圈1在其外侧面靠近上、下端面处分别对称焊接两个螺帽8，每个钢圈1通过在上、下的两对螺帽8内安装螺栓9与相邻钢圈1连接，这样可以辅助限制钢圈1之间的位移；每个钢圈1外部均设有把手10，便于施工时的搬运。另外，本技术在进行水平限位时，也可以采用同一根圆钢直接插于两个钢圈1的钢管2内，这样也可达到限位效果，且成本低，操作简单。以上所述的仅是本技术的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。【主权项】1.钢圈式内置轻质材料高强垛柱，包括若干钢圈(1)，所述钢圈(1)上下堆叠构成垛柱，其特征在于:所述每个钢圈(1)内均设有钢管(2)，所述钢管(2)位于钢圈(1)内圈的中心处，且钢管(2)通过加强筋或加强筋板(3)与钢圈(1)内壁焊接，每个钢圈(1)内均填充轻质高强材料；每相邻的两个钢圈(1)的钢管(2)位于同一轴线上，每相邻的两个钢圈(1)之间通过同一根圆钢插于两个钢管(2)内来限制相邻两个钢圈(1)之间的水平位移，或通过在位于上方钢圈⑴的钢管⑵内设置限位钢管⑷来限制来限制相邻两个钢圈⑴之间的水平位移，所述限位钢管(4)通过固定销(5)滑动连接于钢管(2)内，所述固定销(5)端面穿出限位钢管(4)的管壁与钢管(2)的内壁紧密接触。2.根据权利要求1所述的钢圈式内置轻质材料高强垛柱，其特征在于:所述钢管(2)内壁在靠近钢圈(1)四分之三高度处焊接限位钢环(6)。3.根据权利要求2所述的钢圈式内置轻质材料高强垛柱，其特征在于:所述每个限位钢管(4)内的固定销(5)均设有两个，两个固定销(5)之间通过弹簧(7)连接，两个固定销(5)各自的另一端部分别穿出设在靠近限位钢管(4)顶部处的两个孔与钢管(2)的内壁接触。4.根据权利要求3所述的钢圈式内置轻质材料高强垛柱，其特征在于:所述固定销(5)与钢管(2)内壁接触的本文档来自技高网...

【技术保护点】
钢圈式内置轻质材料高强垛柱，包括若干钢圈(1)，所述钢圈(1)上下堆叠构成垛柱，其特征在于：所述每个钢圈(1)内均设有钢管(2)，所述钢管(2)位于钢圈(1)内圈的中心处，且钢管(2)通过加强筋或加强筋板(3)与钢圈(1)内壁焊接，每个钢圈(1)内均填充轻质高强材料；每相邻的两个钢圈(1)的钢管(2)位于同一轴线上，每相邻的两个钢圈(1)之间通过同一根圆钢插于两个钢管(2)内来限制相邻两个钢圈(1)之间的水平位移，或通过在位于上方钢圈(1)的钢管(2)内设置限位钢管(4)来限制来限制相邻两个钢圈(1)之间的水平位移，所述限位钢管(4)通过固定销(5)滑动连接于钢管(2)内，所述固定销(5)端面穿出限位钢管(4)的管壁与钢管(2)的内壁紧密接触。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：莫维永，
申请(专利权)人：安徽佳泰矿业科技有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34