[发明专利]巷道支护装置

说明书

本申请提出了一种巷道支护装置，包括：第一支撑件，其与巷道直接接触，外表面覆盖有复合材料；第二支撑件，其中，第二支撑件为型钢，在第一支撑件的腔体内；第三支撑件，其中，第三支撑件为混凝土支撑，混凝土支撑由填充在第一支撑件内表面与型钢之间空白的腔体内的混凝土固化后形成的。本申请提出的巷道支护装置，避免了屈曲破坏模式的出现，大大提升了钢材利用效率，保证巷道支护装置承载力稳定发挥。并且装置承载力能够随变形增大持续提升，显著缓解长期使用下的巷道变形。型钢位于第一支撑件中心，避免大规模的钢材外露。同时，外部缠绕的复材材料具有良好的耐腐蚀性，保护了内部混凝土与内嵌型钢，大大提升巷道支护装置耐久性能。

技术领域

本申请涉及煤矿开采技术领域，尤其涉及一种巷道支护装置。

背景技术

巷道支护装置是一种有效的巷道支护手段，尤其是在软岩、碎岩区的巷道支护中发挥着重要作用。随着矿井深度的增加及日益提升的矿井建设需求，大断面深巷道是矿井巷道建设未来的发展方向。

相关技术中，巷道支护装置以U型钢巷道支护装置、工字型钢巷道支护装置为主。矿井巷道环境易导致型钢巷道支护装置中外部钢材的腐蚀、磨损，造成巷道支护装置力学性能的退化。随着巷道截面增大、受周边岩体压力增加，传统巷道支护装置往往难以满足巷道支护的需要。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本申请的一个目的在于提出一种巷道支护装置，具有极高的抗压强度，耐久性能大幅提升,能够保护内部混凝土与型钢，避免其受到巷道内腐蚀、磨损。密度低，可定制不同长度,简化施工的同时也能节省生产与安装成本。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种巷道支护装置，包括：

第一支撑件，其中，第一支撑件与巷道直接接触，第一支撑件外表面覆盖有复合材料；

第二支撑件，其中，第二支撑件为型钢，第二支撑件嵌在第一支撑件的腔体内；

第三支撑件，其中，第三支撑件为混凝土支撑，混凝土支撑由填充在第一支撑件内表面与型钢之间空白的腔体内的混凝土固化后形成的。

本申请实施例中的巷道支护装置，采用外部的支撑件上缠绕复合材料，并且通过内部填充混凝土对内嵌的型钢支撑件进行有效约束，避免了屈曲破坏模式的出现，大大提升了钢材利用效率，保证巷道支护装置承载力稳定发挥。进一步地，第一支撑件外部缠绕的复合材料，对内部填充的混凝土形成环向约束，因此，装置承载力能够随变形增大持续提升，以缓解长期使用下巷道发生变形的问题。再有，型钢支撑件内嵌在第一支撑件内部，可以避免大规模的钢材外露。同时，外部缠绕的复合材料具有良好的耐腐蚀性，保护了混凝土支撑件与型钢支撑件，大大提升巷道支护装置耐久性能。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，复合材料包括：纤维增强复合材料。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，纤维增强复合材料，包括：玻璃纤维复合材料。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，复合材料缠绕在第一支撑件的外表面。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，第三支撑件在第一支撑件的腔体内连续布置或分段布置。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，第三支撑件由工厂预制浇筑或者第一支撑件外表面预留注浆孔，通过注浆孔现场灌注混凝土。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，型钢位于第一支撑件的截面中心。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，型钢在第一支撑件的腔体内为连续布置。

根据本申请一个实施例的巷道支护装置，型钢的截面形状为工字型、U型。

附图说明

图1为本申请一个实施例的巷道支护装置的截面示意图；