装配式单体柱群-反底拱形地梁底臌控制结构及施工方法技术

本发明专利技术属于巷道支护结构技术领域

【技术实现步骤摘要】
装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构及施工方法


[0001]本专利技术属于巷道支护结构
，尤其涉及一种装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构及施工方法
。

技术介绍

[0002]在煤层工作面回采过程中，需要保持巷道围岩超前动态支护，常用的支护装置为单体液压支柱，按照一定间排距布置的多个单体液压支柱通过提供支护阻力并配合其他支护结构实现对巷道围岩稳定控制，但是对于沿煤层顶部掘进巷道，巷道底板通常位于较软的煤质基层，在工作面回采扰动等复杂应力环境下，巷道底臌变形显著，液压支柱与巷道底板软弱煤层固定施工过程较为困难，同时液压支柱在支护作业时容易出现下沉蹿底现象，与底部基层接触的一端容易插入基层内或者与基层脱离，导致无法实现超前支护效果，此外底臌变形作用下单个液压支柱容易出现倾斜侧翻，导致支护效果差
。
[0003]因此提供一种装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构及施工方法，用于解决上述问题
。

技术实现思路

[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构及施工方法，能够实现对液压支柱支撑避免其固定端下沉插入基层内或者与基层脱离，同时整体装配式结构避免液压支柱倾斜，提高支护效果且便于安装
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构，包括：
[0006]多个反拱基座，沿巷道行进方向布置，所述反拱基座铺设在巷道底煤层上；
[0007]多个脚座，布置在所述反拱基座远离巷道底煤层的端面上，所述脚座内设置有液压支柱，所述脚座用于限制所述液压支柱竖直设置，所述液压支柱固定端连接有锁扣；
[0008]连接架，设置在相邻两所述反拱基座之间，相邻两所述反拱基座通过所述连接架连接固定，所述锁扣和所述连接架与所述反拱基座可拆卸连接
。
[0009]进一步的，所述反拱基座包括：工字钢梁，铺设在巷道底煤层上，所述工字钢梁的底梁和顶梁均为开口远离巷道底煤层的弧形结构；多个支座组，固定在所述工字钢梁侧壁，所述脚座设置在所述支座组与所述顶梁的连接处且与所述支座组和所述顶梁固定，所述锁扣和所述连接架与所述支座组可拆卸连接
。
[0010]进一步的，所述支座组包括：一对防偏座，两所述防偏座分别设置在所述工字钢梁两侧，所述防偏座靠近巷道底煤层的端面与巷道底煤层接触，两所述防偏座与所述底梁和所述顶梁固定；插板，固定在所述防偏座顶面，所述插板顶部可拆卸连接有限位螺栓
。
[0011]进一步的，所述脚座包括：限位筒，固定在所述顶梁端面，所述液压支柱固定端外壁与所述限位筒内壁适配；一对容纳槽，开设在所述限位筒内侧壁，所述容纳槽内容纳有所述锁扣；一对通口，开设在所述限位筒侧壁且与所述防偏座匹配，所述通口与所述容纳槽连
通，所述锁扣穿过所述通口搭接在所述防偏座上
。
[0012]进一步的，还包括水平调整板，固定在所述顶梁远离所述巷道底煤层的端面上，所述水平调整板靠近所述顶梁的端面与所述顶梁的端面匹配固定，所述水平调整板远离所述顶梁的端面为水平设置，所述限位筒固定在所述水平调整板远离所述顶梁的端面上
。
[0013]进一步的，所述锁扣包括：连接板，与所述液压支柱固定端外壁固定；锁定板，通过转柱铰接在所述连接板远离所述液压支柱的端面上，所述锁定板穿过所述通口，所述插板贯穿所述锁定板
。
[0014]进一步的，所述连接架包括：多个固定梁，所述固定梁数量和位置与所述防偏座匹配，所述固定梁靠近所述防偏座的一端搭接在所述防偏座顶面，所述插板贯穿所述固定梁
。
[0015]进一步的，所述顶梁顶面两端分别开设有顶凹槽，所述顶凹槽内滑动连接有顶延长梁，所述顶延长梁顶面与所述顶梁顶面适配，所述顶延长梁两侧壁分别固定有侧滑套，所述侧滑套套设在所述顶梁侧壁且与所述顶梁侧壁滑动连接；
[0016]所述底梁底面两端分别开设有底凹槽，所述底凹槽内滑动连接有底延长梁，所述底延长梁底面与所述底梁底面适配，所述底梁底面开设有过槽，所述过槽内贯穿滑动连接有连接板，所述连接板两端分别与所述侧滑套底面和所述底延长梁顶面固定
。
[0017]进一步的，还包括定位板，设置在所述过槽内，所述定位板位于所述底延长梁靠近所述底梁的一侧，所述定位板用于填充所述过槽内的空隙并限制所述底梁移动
。
[0018]一种装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构的施工方法，用于施工装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构，施工步骤包括：
[0019]S1、
向巷道底煤层铺设反拱基座；
[0020]S2、
向反拱基座上安装脚座；
[0021]S3、
向两反拱基座之间安装连接架；
[0022]S4、
向脚座内安装液压支柱，并锁定液压支柱
、
连接架
、
反拱基座
。
[0023]与现有技术相比，本专利技术具有如下优点和技术效果：
[0024]1.
铺设多个反拱基座，反拱基座用于对液压支柱固定端支撑，避免液压支柱固定端插入巷道底煤层内造成支护失效，同时利用连接架连接多个反拱基座，避免反拱基座产生位移影响支护效果
。
[0025]2.
脚座安装在反拱基座端面上用于对液压支柱限位，保证液压支柱竖直设置对顶板层支护；
[0026]3.
反拱基座和连接架采用装配式结构，其施工简单，安装拆卸方便
。
附图说明
[0027]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定
。
在附图中：
[0028]图1为支护结构与巷道底煤层连接关系的示意图；
[0029]图2为相邻反拱基座连接关系的立体图；
[0030]图3为反拱基座与液压支柱连接关系的立体图；
[0031]图4为限位筒与工字钢梁连接关系的立体图；
[0032]图5为图4的爆炸图；
[0033]图6为图5中
A
处的局部放大图；
[0034]图7为顶梁与顶延长梁连接关系的爆炸图；
[0035]其中，1‑
脚座，
101
‑
限位筒，
102
‑
容纳槽，
103
‑
通口，2‑
液压支柱，3‑
锁扣，
301
‑
连接板，
302
‑
锁定板，
303
‑
转柱，4‑
连接架，
401
‑
固定梁，5‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构，其特征在于：包括：多个反拱基座，沿巷道行进方向布置，所述反拱基座铺设在巷道底煤层
(18)
上；多个脚座
(1)
，布置在所述反拱基座远离巷道底煤层
(18)
的端面上，所述脚座
(1)
内设置有液压支柱
(2)
，所述脚座
(1)
用于限制所述液压支柱
(2)
竖直设置，所述液压支柱
(2)
固定端连接有锁扣
(3)
；连接架
(4)
，设置在相邻两所述反拱基座之间，相邻两所述反拱基座通过所述连接架
(4)
连接固定，所述锁扣
(3)
和所述连接架
(4)
与所述反拱基座可拆卸连接
。2.
根据权利要求1所述的装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构，其特征在于：所述反拱基座包括：工字钢梁
(5)
，铺设在巷道底煤层
(18)
上，所述工字钢梁
(5)
的底梁
(502)
和顶梁
(501)
均为开口远离巷道底煤层
(18)
的弧形结构；多个支座组，固定在所述工字钢梁
(5)
侧壁，所述脚座
(1)
设置在所述支座组与所述顶梁
(501)
的连接处且与所述支座组和所述顶梁
(501)
固定，所述锁扣
(3)
和所述连接架
(4)
与所述支座组可拆卸连接
。3.
根据权利要求2所述的装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构，其特征在于：所述支座组包括：一对防偏座
(6)
，两所述防偏座
(6)
分别设置在所述工字钢梁
(5)
两侧，所述防偏座
(6)
靠近巷道底煤层
(18)
的端面与巷道底煤层
(18)
接触，两所述防偏座
(6)
与所述底梁
(502)
和所述顶梁
(501)
固定；插板
(7)
，固定在所述防偏座
(6)
顶面，所述插板
(7)
顶部可拆卸连接有限位螺栓
(8)。4.
根据权利要求3所述的装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构，其特征在于：所述脚座
(1)
包括：限位筒
(101)
，固定在所述顶梁
(501)
端面，所述液压支柱
(2)
固定端外壁与所述限位筒
(101)
内壁适配；一对容纳槽
(102)
，开设在所述限位筒
(101)
内侧壁，所述容纳槽
(102)
内容纳有所述锁扣
(3)
；一对通口
(103)
，开设在所述限位筒
(101)
侧壁且与所述防偏座
(6)
匹配，所述通口
(103)
与所述容纳槽
(102)
连通，所述锁扣
(3)
穿过所述通口
(103)
搭接在所述防偏座
(6)
上
。5.
根据权利要求4所述的装配式单体柱群
‑
反底拱形地梁底臌控制结构，其特征在于：还包括水平调整板
(9)
，固定在所述顶梁
(501)
远离所述巷道底煤层
(18)
的端面上，所述水平调整板
(9)
靠近所述顶梁
(501)
的端面与所述顶梁
(501)
的端面匹配固定，所述水平调整板
(9)
远离所述顶梁
(501)
的端面为水平设置，所述限位筒
(101...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹乾，聂新新，王琦，张强，何满潮，靖洪文，孟波，吴疆宇，蔚立元，朱淳，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：