防冲击破坏巷道支架制造技术

本发明专利技术涉及巷道支护技术领域，提供一种防冲击破坏巷道支架，其包括多个型钢支架，多个型钢支架沿巷道排列设置；每个型钢支架均包括至少三段型钢以及卡缆组件和吸能构件或者卡缆间阻尼件，至少三段型钢首尾搭接构成门型框架，门型框架的形状与巷道的横截面形状相适配；任意相搭接的两段型钢的搭接段均设置有至少两个卡缆组件，至少两个卡缆组件沿搭接段间隔设置，卡缆组件对搭接段进行夹持固定；每个搭接段处的任意相邻的两个卡缆组件之间均连接有吸能构件或卡缆间阻尼件。本发明专利技术的防冲击破坏巷道支架，通过设置吸能构件或卡缆间阻尼件，采用吸能缓冲方式减少冲击载荷对支架各个部位的破坏，提高支架的稳定性，加强了支架对巷道的支护效果。巷道的支护效果。巷道的支护效果。

【技术实现步骤摘要】
防冲击破坏巷道支架


[0001]本专利技术涉及巷道支护
，尤其涉及一种防冲击破坏巷道支架。

技术介绍

[0002]冲击地压已成为我国煤矿的主要灾害，且由于致灾因素和机理复杂，一直未有有效的预防预测方法，只能尽可能地超前采取预防措施。冲击地压灾害80％以上发生在巷道中，巷道支护是减小冲击地压灾害的最后一道防线，因此冲击地压巷道支护有别于其他巷道的支护，须有较强的抗震缓冲和抗失稳破坏能力。
[0003]U型钢支架是一种煤矿巷道被动支护方式，因其具有一定的可缩性、让压性和较大的材料刚度，在巷道发生灾害后仍能提供一定的逃生空间，U型钢支护逐渐成为冲击地压巷道中较常使用的支护形式。U型钢支架可以单独使用，也可以和锚网支护一起使用形成双层支护，还可以和锚网支护、液压支架等联合使用组成三层支护。
[0004]然而，由于冲击载荷的不确定性，冲击地压巷道的变形具有突然性、不对称性等特点，U型钢支架在冲击载荷及巷道瞬时大变形下，经常发生卡缆破坏、架体扭曲、局部断裂、整体失稳，甚至多排支架各个击破、同时垮塌的现象，造成U型钢支护失效以及巷道顶板大面积失稳。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种防冲击破坏巷道支架，用以解决现有技术中U型钢支架在冲击载荷及巷道瞬时大变形下，经常发生卡缆破坏、架体扭曲、局部断裂、整体失稳，甚至多排支架各个击破、同时垮塌的现象，造成U型钢支护失效以及巷道顶板大面积失稳的缺陷。
[0006]本专利技术提供一种防冲击破坏巷道支架，包括：
[0007]多个型钢支架，所述多个型钢支架沿巷道排列设置；
[0008]每个所述型钢支架均包括至少三段型钢以及卡缆组件和吸能构件或者卡缆间阻尼件，所述至少三段型钢首尾搭接构成门型框架，所述门型框架的形状与所述巷道的横截面形状相适配；任意相搭接的两段所述型钢的搭接段均设置有至少两个所述卡缆组件，至少两个所述卡缆组件沿所述搭接段间隔设置，所述卡缆组件对所述搭接段进行夹持固定；每个所述搭接段处的任意相邻的两个所述卡缆组件之间均连接有所述吸能构件或所述卡缆间阻尼件。
[0009]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述吸能构件包括薄壁管或者弹簧中的一种。
[0010]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述卡缆间阻尼件包括金属阻尼器或者粘弹性阻尼器中的一种。
[0011]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述卡缆组件包括第一卡板、第二卡板、螺栓和变形构件，所述第一卡板和所述第二卡板配合夹持所述搭接段，所述第一卡板和所述第二卡板的两端通过所述螺栓紧固连接，以将所述搭接段固定连接；所述第一卡板或所
述第二卡板的两个端部与所述螺栓的螺母之间夹设有所述变形构件，所述变形构件的变形应力大于所述螺栓的预紧力。
[0012]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述变形构件包括螺纹弹簧、碟簧、压力环和金属环片中的一种。
[0013]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述防冲击破坏巷道支架还包括架间阻尼件，任意相邻的两个所述型钢支架之间均连接有所述架间阻尼件。
[0014]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述架间阻尼件包括黏滞阻尼器或者金属阻尼器中的一种。
[0015]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述型钢支架还包括支架底座和屈曲支撑构件，所述门型框架包括两个腿部，每个所述腿部的底端均连接有所述支架底座，每个所述腿部处还对应设有所述屈曲支撑构件；所述屈曲支撑构件相对于所述腿部倾斜设置，所述屈曲支撑构件的一端连接于所述腿部，所述屈曲支撑构件的另一端连接于所述支架底座。
[0016]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述屈曲支撑构件包括钢套管、屈服芯板和填充物，所述钢套管的一端连接所述腿部、另一端连接所述支架底座；所述屈服芯板设于所述钢套管内，并沿所述钢套管的长度方向延伸，所述屈服芯板将所述钢套管的内部分隔为多个腔室；所述填充物填充于所述多个腔室内。
[0017]根据本专利技术提供的防冲击破坏巷道支架，所述屈服芯板为铝合金板或钢板中的一种；和/或，所述填充物为混凝土。
[0018]本专利技术的防冲击破坏巷道支架，通过在相邻两个卡缆组件之间连接吸能构件或卡缆间阻尼件，实现两个卡缆组件的联动，维持两个卡缆组件的相对位置，当巷道发生冲击时通过变形耗能或运动耗能减小卡缆组件相对位移，避免卡缆组件脱离搭接段而导致卡缆组件的固定作用失效，提高卡缆组件的抗冲击性能和稳定性，在冲击载荷作用下可减少型钢支架的破坏，进而提高型钢支架的支护效果，降低冲击对巷道空间破坏，保护巷道安全，解决现有技术中U型钢支架在冲击载荷及巷道瞬时大变形下，经常发生卡缆破坏、架体扭曲、局部断裂、整体失稳，甚至多排支架各个击破、同时垮塌的现象，造成U型钢支护失效以及巷道顶板大面积失稳的缺陷。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1是本专利技术实施例提供的防冲击破坏巷道支架的局部结构示意图；
[0021]图2是本专利技术实施例提供的卡缆组件与吸能构件连接的结构示意图；
[0022]图3是本专利技术另一实施例提供的卡缆组件与卡缆间阻尼件连接的结构示意图；
[0023]图4是本专利技术实施例提供的卡缆组件的结构示意图；
[0024]图5是本专利技术另一实施例提供的卡缆组件的结构示意图；
[0025]图6是本专利技术又一实施例提供的卡缆组件的结构示意图；
[0026]图7是本专利技术再一实施例提供的卡缆组件的结构示意图；
[0027]图8是本专利技术还一实施例提供的卡缆组件的结构示意图；
[0028]图9是本专利技术实施例提供的型钢支架与架间阻尼件连接的结构示意图；
[0029]图10是本专利技术另一实施例提供的型钢支架与架间阻尼件连接的结构示意图；
[0030]图11是本专利技术实施例提供的支架底座、屈曲支撑构件和腿部连接的结构示意图；
[0031]图12是本专利技术实施例提供的屈曲支撑构件的截面图。
[0032]附图标记：
[0033]1：型钢支架；
[0034]11：卡缆组件；111：第一卡板；112：第二卡板；113：螺栓；113a：螺母；114：变形构件；115：螺纹弹簧；116：碟簧；117：压力环；118：金属环片；
[0035]12：吸能构件；13：卡缆间阻尼件；14：搭接段；15：支架底座；16：屈曲支撑构件；161：钢套管；162：屈服芯板；163：填充物；17：腿部；
[0036]2：架间阻尼件；21：黏滞阻尼器；22：金属阻尼器。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种防冲击破坏巷道支架，其特征在于，包括：多个型钢支架，所述多个型钢支架沿巷道排列设置；每个所述型钢支架均包括至少三段型钢以及卡缆组件和吸能构件或者卡缆间阻尼件，所述至少三段型钢首尾搭接构成门型框架，所述门型框架的形状与所述巷道的横截面形状相适配；任意相搭接的两段所述型钢的搭接段均设置有至少两个所述卡缆组件，至少两个所述卡缆组件沿所述搭接段间隔设置，所述卡缆组件对所述搭接段进行夹持固定；每个所述搭接段处的任意相邻的两个所述卡缆组件之间均连接有所述吸能构件或所述卡缆间阻尼件。2.根据权利要求1所述的防冲击破坏巷道支架，其特征在于，所述吸能构件包括薄壁管或者弹簧中的一种。3.根据权利要求1所述的防冲击破坏巷道支架，其特征在于，所述卡缆间阻尼件包括金属阻尼器或者粘弹性阻尼器中的一种。4.根据权利要求1所述的防冲击破坏巷道支架，其特征在于，所述卡缆组件包括第一卡板、第二卡板、螺栓和变形构件，所述第一卡板和所述第二卡板配合夹持所述搭接段，所述第一卡板和所述第二卡板的两端通过所述螺栓紧固连接，以将所述搭接段固定连接；所述第一卡板或所述第二卡板的两个端部与所述螺栓的螺母之间夹设有所述变形构件，所述变形构件的变形应力大于所述螺栓的预紧力。5.根据权利要求4所述的防冲击破坏巷道支架，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚晓威，鞠文君，张镇，吴志刚，李文洲，付玉凯，汪占领，孟宪志，石蒙，
申请(专利权)人：中煤科工开采研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：