[实用新型]一种用于急倾斜煤层回采巷道锚钢复合支架

说明书

技术领域

本实用新型属于煤矿支护设备领域，涉及一种煤巷、半煤巷道支护，尤其涉及一种用于急倾斜煤层回采巷道锚杆、稳桩和矿用工字钢联合支护形成的巷道锚钢复合支架。 

背景技术

按煤层倾角大小分类，将煤层分为近水平煤层（＜8°）、缓倾斜煤层（8°～25°）、倾斜煤层（25°～45°）、急倾斜煤层（＞45°）。随着煤矿采掘机械化和巷道支护技术的迅猛发展，急倾斜煤层综采技术得到充分发挥，对急倾斜煤层回采巷道支护提出更高要求。为不破坏煤层顶板稳定性，煤层巷道在掘进工艺和支护设计时都采取沿煤层顶板掘进，当煤层倾角增大时，造成巷道矮帮与高帮的高差增大。当煤层倾角大于45度时，巷道高帮高度达到5.7m，造成巷道高帮支护非常困难，巷道围岩应力发生较大变化时，顶板易出现离层、掉矸，高帮出现片帮、侧鼓，增加了巷道支护和维修成本，施工安全威胁较大。 

通常情况下巷道使用梯形金属防倒支架架棚支护，顶部留设三角煤，由于煤层坚固性系数较小（f=2～3），掘进过程中三角煤留设较困难，常造成梯形金属防倒支架顶部空顶，有时形成高冒孔洞区域，对空顶区域采用架木垛支护及煤矸充填，接顶的稳定性和牢靠性较差，随着时间的推移，支架梁和腿受煤层顶板压力和两帮挤压力逐渐增大，出现顶梁和两帮支架腿弯曲变形、折断等问题，增加巷道维修工作量，同时也对维修人员安全造成威胁。 

之后研究的适用于大倾角煤层巷道采用锚杆支护和金属支架联合支护的锚棚支架，由锚杆、支架顶梁和支架腿组成。锚棚支架顶梁梁头处采用两根锚杆进行固定，当煤层倾角增大、巷道顶板压力增大或受采动压力影响，造成顶梁梁头处锚杆被剪断或梁头与顶板不呈面接触受力不均变形，对巷道内作业和通行人员构成安全威胁；支架顶梁尾部置于支架腿上，支架腿下部采用一根涨壳式锚杆进行锁脚处理，由于相邻两支架未采用拉杆连接，支架易出现移动、变形、倾倒造成失稳，引起局部冒顶和顶板冒落。 

发明内容

本实用新型的目的是改进现有技术的不足，提供一种能满足急倾斜煤层回采巷道支护的锚钢复合支架，降低急倾斜煤层回采巷道高帮高度，综合主动支护（锚杆支护）与被动支护（金属防倒支架架料支护）优势，实现巷道支护成本低，维修工作量小，安全稳定可靠，可回收复用的目的。本实用新型所述的锚钢复合支架（见图1）由固梁锚杆1、稳桩2、顶梁连接板3、支架顶梁4、限位梁端5、顶梁尾托板6、拉杆7、铁托板8、支架腿9、锁脚锚杆10组成，构成急倾斜煤层回采巷道锚钢复合支架。 

本实用新型与现有技术相比的有益效果是，支护成本低、维修工作量小、操作安全可靠，且可回收复用。 

本实用新型的技术方案是这样实现的：如图1所示，急倾斜煤层锚钢复合支架由固梁锚杆1、稳桩2、顶梁连接板3、支架顶梁4、限位梁端5、顶梁尾托板6、拉杆7、铁托板8、支架腿9、锁脚锚杆10组成。顶梁连接板3与支架顶梁4梁头焊接，其角度根据煤层倾角α而定，限位梁端5、顶梁尾托板6与支架顶梁4梁尾下部焊接起防滑作用，铁托板8与支架腿9上端焊接，将相邻两架支架连接成整体的拉杆7和锁脚锚杆9主要起防倒作用。 

其特征是：支架顶梁4梁头采用稳桩2加固支护，连接固定支架顶梁4梁头的固梁锚杆1数量为2根，稳桩2数量为1根，用于固定支架腿9的锁脚锚杆数量为2根。 

其特征是：支架上仰角度β为10～20°，限位梁端5长度要求不小于100mm。 

此种巷道支护方式使急倾斜煤层巷道高帮高度由原来的5.7m降到2.5m，梁头处抗剪切能力和支架整体抗倾倒性能增强，解决了急倾斜煤层回采巷道高帮支护技术难题，有效防止高帮片帮。 

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。 

图2是图1的A—A剖视图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但并不因此将本实用新型限制在所述的实施例范围之中。 

参见图1，一种用于急倾斜煤层回采巷道锚钢复合支架，包括固定顶梁连接板3的固梁锚杆1，加强固定支架顶梁4连接板3和间接增强固梁锚杆1抗剪切能力的由圆钢加工而成的稳桩2，支护煤层顶板的支架顶梁4梁头与顶梁连接板3焊接，限位梁端5、顶梁尾托板6焊接在支架顶梁4梁尾，采用螺栓连接固定顶梁尾托板6、拉杆7和支架腿9顶部的铁托板8，用于固定支架腿9的锁脚锚杆10，α为煤层倾角，β为支架顶梁4上仰角度。