本實用新型專利技術(shù)涉及一種矩形巷道強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括頂角錨索、頂錨索、頂錨桿、幫角錨索、幫錨索以及幫錨桿，其中，頂角錨索傾斜布設(shè)在巷道兩頂角處，并伸入巷道頂板內(nèi)；頂錨索垂直布設(shè)在巷道頂板內(nèi)，形成巷道頂板減跨點；頂錨桿垂直布設(shè)在巷道頂板內(nèi)，與頂錨索沿巷道寬度方向同排間隔布置；幫角錨索傾斜布設(shè)在巷道兩幫角處，并伸入巷道兩幫部內(nèi)；幫錨索水平布設(shè)在巷道兩幫部內(nèi)，形成巷道兩幫部減跨點；幫錨桿水平布設(shè)在巷道兩幫部內(nèi)，與幫錨索沿巷道高度方向同排間隔布置。本實用新型專利技術(shù)的強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)，利用錨索的高強(qiáng)度與高剛度，將錨索視為支撐巖梁的可動鉸支座，通過合理布置錨索位置的方式達(dá)到減小巖梁跨度及變形的目的。位置的方式達(dá)到減小巖梁跨度及變形的目的。位置的方式達(dá)到減小巖梁跨度及變形的目的。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
一種矩形巷道強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)
[0001]本技術(shù)涉及巷道支護(hù)
，具體涉及一種矩形巷道強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)。
技術(shù)介紹
[0002]我國煤礦以井工開采為主，是需要在井下掘進(jìn)規(guī)模巨大的巷道工程。巷道的暢通與穩(wěn)定是保障煤礦安全與高效生產(chǎn)的必要條件。軟巖、強(qiáng)采動、大變形是我國煤礦巷道的主要特征。
[0003]目前，巷道圍巖控制的目的主要有兩方面：一是保持圍巖穩(wěn)定，避免頂板垮落、巷幫片落，保證巷道安全；二是控制圍巖變形，保證巷道斷面滿足生產(chǎn)要求。巷道圍巖控制原理分為“控制圍巖松動荷載”、“控制圍巖變形”、“在圍巖中形成承載結(jié)構(gòu)”、“圍巖改性”、“圍巖卸壓”等五類。
[0004]如圖7所示，現(xiàn)有巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)為錨桿支護(hù)，采用錨桿支護(hù)控制圍巖變形，將支護(hù)對巷道表面的作用簡化為均布的壓應(yīng)力，適用于控制跨度較小的巷道的變形，但對于大跨度巷道而言，均布的壓應(yīng)力沒有設(shè)置合理的減跨點，依然會導(dǎo)致巷道頂板和兩幫局部斷裂和變形，支護(hù)效果差。
[0005]因此，有必要提出一種能夠在圍巖中形成多跨承載、提升巷道圍巖受力以及改善巷道整體穩(wěn)定性的支護(hù)結(jié)構(gòu)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
[0006]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本技術(shù)的主要目的是提供一種矩形巷道強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的一個或多個問題。
[0007]本技術(shù)的技術(shù)方案如下：
[0008]一種矩形巷道強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)，包括頂角錨索、頂錨索、頂錨桿、幫角錨索、幫錨索以及幫錨桿，其中：
[0009]所述頂角錨索傾斜布設(shè)在巷道兩頂角處，伸入巷道頂板內(nèi)；
[0010]所述頂錨索垂直布設(shè)在巷道頂板內(nèi)，形成巷道頂板減跨點；
[0011]所述頂錨桿垂直布設(shè)在巷道頂板內(nèi)，與所述頂錨索沿巷道寬度方向同排間隔布置；
[0012]所述幫角錨索傾斜布設(shè)在巷道兩幫角處，伸入巷道兩幫部內(nèi)；
[0013]所述幫錨索水平布設(shè)在巷道兩幫部內(nèi)，形成巷道兩幫部減跨點；
[0014]所述幫錨桿水平布設(shè)在巷道兩幫部內(nèi)，與所述幫錨索沿巷道高度方向同排間隔布置。
[0015]在一些實施例中，所述頂角錨索分別向巷道兩幫部傾斜，傾斜角度為0
°?
30
°
。
[0016]在一些實施例中，所述頂角錨索的端部與巷道頂角的水平距離為150mm
?
250mm。
[0017]在一些實施例中，所述幫角錨索分別向巷道頂?shù)装鍍A斜，傾斜角度為0
°?
30
°
。
[0018]在一些實施例中，所述幫角錨索的端部與巷道頂角以及巷道底角的垂直距離為
150mm
?
250mm。
[0019]在一些實施例中，所述頂錨索在巷道頂板的中間布設(shè)一根，并且所述頂錨桿對稱布設(shè)在所述頂錨索的左右兩側(cè)。
[0020]在一些實施例中，所述頂錨索對稱布設(shè)在巷道頂板寬度左右三分之一位置，或者對稱布設(shè)在巷道頂板寬度二分之一和左右四分之一位置，并且所述頂錨桿居中布設(shè)在相鄰兩個所述頂錨索以及頂錨索與頂角錨索之間。
[0021]在一些實施例中，所述幫錨索在巷道幫部的中間布設(shè)一根，并且所述幫錨桿對稱布設(shè)在所述幫錨索的上下兩側(cè)。
[0022]在一些實施例中，所述幫錨索對稱布設(shè)在巷道幫部高度上下三分之一位置，或者對稱布設(shè)在巷道幫部高度二分之一和上下四分之一位置，并且所述幫錨桿居中布設(shè)在相鄰兩個所述幫錨索以及幫錨索與幫角錨索之間。
[0023]在一些實施例中，所述頂錨索與相鄰頂錨桿，以及所述幫錨索與相鄰幫錨桿，采用非等間距布置形式。
[0024]本技術(shù)相對于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果是：本技術(shù)提出的一種矩形巷道強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)，通過在巷道頂部和巷道幫部采用錨桿和錨索同排間隔布置，提高巷道圍巖的整體穩(wěn)定性，實現(xiàn)對巷道的整體截面支護(hù)，支護(hù)效果好。本技術(shù)結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，施工方便。具體而言，具有如下實際效果：
[0025]通過在巷道的頂角、幫角設(shè)置錨索，利用錨索高強(qiáng)度、高剛度以及低延伸率的特點形成巷道強(qiáng)角部；
[0026]通過在巷道頂板和幫部設(shè)置錨索，利用錨索高強(qiáng)度、高剛度以及低延伸率的特點，形成巷道頂板和幫部減跨；
[0027]結(jié)合頂板錨桿達(dá)到有效減小巖梁跨度、改善巷道圍巖受力形式、控制巷道變形的目的；
[0028]巷道頂部的錨索、錨桿以及巷道幫部的錨索、錨桿采用同排間隔的布置方式，能夠提升整體支護(hù)效果，減小巷道的變形量，降低巷道支護(hù)成本，提升巷道掘進(jìn)速度。
附圖說明
[0029]為了更清楚地說明本技術(shù)的實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是示例性的，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖引伸獲得其它的實施附圖。
[0030]本說明書所繪示的結(jié)構(gòu)、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內(nèi)容，以供熟悉此技術(shù)的人士了解與閱讀，并非用以限定本技術(shù)可實施的限定條件，故不具技術(shù)上的實質(zhì)意義，任何結(jié)構(gòu)的修飾、比例關(guān)系的改變或大小的調(diào)整，在不影響本技術(shù)所能產(chǎn)生的功效及所能達(dá)成的目的下，均應(yīng)仍落在本技術(shù)所揭示的
技術(shù)實現(xiàn)思路
涵蓋的范圍內(nèi)。
[0031]圖1為本技術(shù)一個實施例矩形巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面示意圖；
[0032]圖2為本技術(shù)一個實施例矩形巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)的錨索受力分析示意圖，其中(a)為巷道頂部受力，(b)為巷道幫部受力；
[0033]圖3為本技術(shù)另一個實施例矩形巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面示意圖；
[0034]圖4為本技術(shù)又一個實施例矩形巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面示意圖；
[0035]圖5為本技術(shù)再一個實施例矩形巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面示意圖；
[0036]圖6為本技術(shù)一個實施例錨桿和錨索沿巷道縱深方向排布示意圖，其中(a)為巷道頂部，(b)為巷道幫部；
[0037]圖7為現(xiàn)有巷道支護(hù)結(jié)構(gòu)斷面示意圖。
具體實施方式
[0038]為使本技術(shù)實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本技術(shù)實施例作進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本技術(shù)的示意性實施例及其說明用于解釋本技術(shù)，但并不作為對本技術(shù)的限定。
[0039]在本技術(shù)中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本技術(shù)中的具體含義。
[0040]應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語“包括/包含”、“由
……
組成”或者任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的產(chǎn)品、設(shè)備、過程或方法不僅包括那些要素，而且需要時還本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種矩形巷道強(qiáng)角減跨支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括頂角錨索、頂錨索、頂錨桿、幫角錨索、幫錨索以及幫錨桿，其中：所述頂角錨索傾斜布設(shè)在巷道兩頂角處，伸入巷道頂板內(nèi)；所述頂錨索垂直布設(shè)在巷道頂板內(nèi)，形成巷道頂板減跨點；所述頂錨桿垂直布設(shè)在巷道頂板內(nèi)，與所述頂錨索沿巷道寬度方向同排間隔布置，并且同排間隔布置的頂角錨索、頂錨索和頂錨桿的端部設(shè)置有W鋼帶或梯子梁、工字鋼，用于將同排布置的錨桿和錨索連接為整體；所述幫角錨索傾斜布設(shè)在巷道兩幫角處，伸入巷道兩幫部內(nèi)；所述幫錨索水平布設(shè)在巷道兩幫部內(nèi)，形成巷道兩幫部減跨點；所述幫錨桿水平布設(shè)在巷道兩幫部內(nèi)，與所述幫錨索沿巷道高度方向同排間隔布置，并且同排間隔布置的幫角錨索、幫錨索和幫錨桿的端部設(shè)置有W鋼帶或梯子梁、工字鋼，用于將同排布置的錨桿和錨索連接為整體；所述頂錨索與相鄰頂錨桿，以及所述幫錨索與相鄰幫錨桿，采用非等間距布置形式。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂角錨索分別向巷道兩幫部傾斜，傾斜角度為0
°?
30
°
。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的支護(hù)結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述頂角錨索的端部與巷道頂角的水平距離為150mm
...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：單仁亮，劉偉俊，李賡照，
申請(專利權(quán))人：中國礦業(yè)大學(xué)北京，
類型：新型
國別省市：
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