锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件及其安装方法技术

本发明专利技术公开了一种锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件及其安装方法，组件包括更换衬板，其上开设有多个锚装孔，锚装孔处连接有锚固组件，锚固组件包括锚杆和其两端以膨胀方式对称嵌入的钢楔子，锚杆的内端通过钢楔子与岩石锚固、外端通过钢楔子与更换衬板锚固。更换操作时将破损的衬板清除，对应更换衬板上的锚装孔钻孔后，将更换衬板吊装到位，然后将锚固组件敲击安装即可，能够有效的缩短人员入井时间。更换完成后，由于衬板锚固的主要作用机理是利用膨胀的方式增加锚杆对孔壁的径向压力，同时增加了摩擦力，对更换衬板的锚固更加稳定，同时难以受到外界破坏，也避免了传统方式中焊接点抗剪抗拉强度差的缺点，延长了更换衬板的使用寿命。换衬板的使用寿命。换衬板的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件及其安装方法


[0001]本专利技术属于矿山井巷工程领域，具体为一种锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件及其安装方法。

技术介绍

[0002]由于矿山地质条件复杂，在主溜井建设过程中难免会出现岩石破碎的情况。使用锰钢衬板支护溜井，具有应用时间长，放矿效果好的特性，同时更加符合矿山系统的整体布置思路。而在溜井的使用过程中，矿石对井壁的不断冲击会使得一部分衬板磨损甚至断裂，因此需要按周期对其进行维护。锰钢衬板支护溜井的维护工程较为困难，维护过程全程为高空作业，主要着力点为钢丝绳，因此缩短维修过程的入井时间至关重要。
[0003]锰钢衬板的传统修补采用锚固钢筋钩悬吊的方式对破损的衬板进行更换，钢筋钩在主溜井恢复使用后，由于矿石的不断摩擦以及井筒内水分的腐蚀，弯钩位置逐渐脱落，导致新安装的衬板无法长时间悬挂，呈现出修补位置损伤速度快，维修频率不断增加的严重后果。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种维修时间短且更换衬板使用寿命长的更换衬板组件及其安装方法。
[0005]本专利技术提供的这种锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件，包括更换衬板，更换衬板上开设有多个锚装孔，锚装孔处连接有锚固组件，锚固组件包括锚杆和其两端以膨胀方式对称嵌入的钢楔子，锚杆的内端通过钢楔子与岩石锚固、外端通过钢楔子与更换衬板锚固。
[0006]上述技术方案的一种实施方式中，所述更换衬板为矩形厚板，其四个角部对称开设有所述锚装孔，锚装孔为长圆孔，且沿更换衬板的厚度方向呈外大内小的锥形。
[0007]上述技术方案的一种实施方式中，所述更换衬板上开设有注浆孔。
[0008]上述技术方案的一种实施方式中，所述锚杆为圆钢，其两端对称开设沿轴向中心面的矩形槽，用于安装所述钢楔子。
[0009]上述技术方案的一种实施方式中，所述钢楔子包括楔头和其外侧的楔体，钢楔子的总长度与所述矩形槽的长度相同，宽度不大于所述锚杆的外径。
[0010]本专利技术提供的这种上述更换衬板组件的安装方法，包括以下步骤：
[0011](1)将破损衬板及相关的混凝土清除，在井壁上对应更换衬板上的锚装孔位置处钻孔，钻孔深度与锚杆长度相同；
[0012](2)将更换衬板吊装至安装位；
[0013](3)将一钢楔子以楔头端插入锚杆一端的矩形槽处后将锚杆和钢楔子一同推入一个钻孔中；
[0014](4)敲击锚杆的外端，直至锚杆内端的钢楔子与锚杆内端之间相互作用膨胀固定；
[0015](5)将另一钢楔子的楔头端插入锚杆外端的矩形槽处并敲击该钢楔子，直至锚杆外端没入更换衬板上的锚装孔中至少10mm；
[0016](6)参照步骤(3)-(5)安装其它锚固组件；
[0017](7)将更换衬板上各锚装孔的孔口处用钎焊的方式封固；
[0018](8)从更换衬板上的注浆孔处注入混凝土，将更换衬板与井壁之间的缝隙充填密实，使更换衬板与井壁形成整体。
[0019]本专利技术将更换衬板通过锚固组件采用膨胀锚固的方式固定于井筒内壁上，更换操作时将破损的衬板清除，对应更换衬板上的锚装孔钻孔后，将更换衬板吊装到位，然后将锚固组件敲击安装即可。更换完成后，由于衬板锚固的主要作用机理是利用膨胀的方式增加锚杆对孔壁的径向压力，同时增加了摩擦力，对更换衬板的锚固更加稳定，同时难以受到外界破坏，也避免了传统方式中焊接点抗剪抗拉强度差的缺点，延长了更换衬板的使用寿命。本专利技术具有以下优势：锚固组件可在地表加工后运输至井下，能够有效的缩短人员入井时间；采用膨胀式锚固，利用岩石及混凝土的自身结构应力，锚固强度更大；锚固后采用钎焊的方式对锚固孔进行封闭，防止腐蚀的同时填平锚固结构的开口，使更换衬板受力均匀，延长其使用寿命。当然，新的溜井井壁支护时，也可采用这种方式固定锰钢衬板，使衬板在使用过程中不易脱落，延长锰钢衬板的使用寿命。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一个实施例的使用状态示意图。
[0021]图2为图1中更换衬板的放大结构示意图。
[0022]图3为图1中锚杆的放大结构示意图。
[0023]图4为图1中钢楔子的放大结构示意图。
[0024]图5为图2中的A-A放大示意图。
具体实施方式：
[0025]结合图1至图5可以看出，本实施例公开的这种锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件，包括更换衬板1、锚杆2和钢楔子3。
[0026]更换衬板1为矩形厚板，其四个角部对称开设有锚装孔11，锚装孔为长圆孔，且沿更换衬板的厚度方向呈外大内小的锥形。
[0027]更换衬板上还开设有注浆孔12。
[0028]锚杆2为圆钢，其两端对称开设有沿轴向中心面的矩形槽21。
[0029]钢楔子3包括尖头楔头和其外侧的圆柱楔体，钢楔子的总长度与矩形槽的长度相同，宽度不大于锚杆2的外径。
[0030]为了保证锚固效果，更换衬板1的厚度选择大于30mm的锰钢板，锚杆2选择直径大于30mm，长度约为800mm的圆钢管，锚杆上开设矩形槽的宽度约5mm，长度至少150mm，钢楔子3选用与锚杆直径相应的圆钢加工，其总长度与矩形槽21的长度相同，包括楔头和楔体，楔体的长度约为20mm。
[0031]锚杆2两端的矩形槽分别用于安装钢楔子3，钢楔子3分别以楔头相对楔入矩形槽中，即锚杆2和两钢楔子组成锚固组件，替换钢板1通过四个锚固组件锚固。
[0032]更换衬板组件的具体安装步骤如下：
[0033](1)将原有已被破坏的锰钢衬板及多余的混凝土清除，并在井壁上与更换衬板上锚装孔11对应的位置处利用凿岩机钻孔，钻孔4的直径大于锚杆直径，优选钻孔直径42mm，钻孔深度与锚杆深度相同；
[0034](2)将更换衬板吊装至安装位；
[0035](3)将一个钢楔的尖头插入锚杆一端的矩形槽处，并将钢楔子和锚杆一同推入钻孔内；
[0036](4)使用重锤敲击锚杆的外端直至外端的矩形槽长度有一半没入钻孔内，此时钻孔内锚杆内端与钢楔子相互作用膨胀固定；
[0037](5)将另一个钢楔子的尖头插入锚杆外端的矩形槽处，用重锤敲击该钢楔子，直至钢楔子和锚杆的外端面没入更换钢板上的锚装孔中至少10mm，此时两钢楔子与锚杆继续相互作用，将更换衬板镶嵌至井筒内壁上；
[0038](6)重复步骤(3)-(5)，将四根锚杆分别锚固完成，使更换衬板稳定的固定于井壁上；
[0039](7)将更换衬板上各锚装孔的孔口处用钎焊的方式封固。
[0040](8)从更换钢板上的注浆孔处注入混凝土，将更换衬板与井壁之间的缝隙充填密实，使更换衬板与井壁形成整体。
[0041]本专利技术将更换衬板通过锚固组件采用膨胀锚固的方式固定于井筒内壁上，更换操作时将破损的衬板清除，对应更换衬板上的锚装孔钻孔后，将更换衬板吊装到位，然后将锚固组件敲击安装即可。更换完成后，由于衬板锚固的主要作用机理是利用膨胀的方式增本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件，包括更换衬板，其特征在于：所述更换衬板上开设有多个锚装孔，锚装孔处连接有锚固组件，锚固组件包括锚杆和其两端以膨胀方式对称嵌入的钢楔子，锚杆的内端通过钢楔子与岩石锚固、外端通过钢楔子与更换衬板锚固。2.如权利要求1所述的锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件，其特征在于：所述更换衬板为矩形厚板，其四个角部对称开设有所述锚装孔，锚装孔为长圆孔，且沿更换衬板的厚度方向呈外大内小的锥形。3.如权利要求1或2所述的锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件，其特征在于：所述更换衬板上开设有注浆孔。4.如权利要求1所述的锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件，其特征在于：所述锚杆为圆钢，其两端对称开设沿轴向中心面的矩形槽，用于安装所述钢楔子。5.如权利要求1所述的锰钢衬板支护溜井破损衬板的更换衬板组件，其特征在于：所述钢楔...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓红卫，徐敬博，邓畯仁，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：