一种拉索桁架式支护系统的制作方法

1.本实用新型涉及矿井巷道顶板支护技术领域，尤其涉及到深井软弱顶板的支护，具体是指一种拉索桁架式支护系统。


背景技术：

2.矿山巷道大量使用锚杆及锚索支护巷道围岩，为了提高支护效果，通常将锚杆或锚索打在钢带上，常用的钢带有w型、m型和梯形钢带。这些钢带护顶面积大，但因厚度较薄、抗弯能力差，在深井软弱顶板巷道支护中巷道大变形常出现撕裂、弯曲和破坏现象。
3.有的深部矿井采用槽钢、工字钢、u型钢等型钢做为钢带支护巷道顶板。用型钢做为顶梁虽然提高了强度和刚性，但是在安装时比较麻烦，并且无法实现对重点部位的集中支护。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术的不足，提供一种拉索桁架式支护系统，不仅安装方便，而且便于对重点部位进行集中支护。
5.本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种拉索桁架式支护系统，包括位于巷道顶板支护面的异形梁，以及位于异形梁下方且顶至异形梁的至少两托座，托座和异形梁上分别开设有供锚索或锚杆穿过的通孔；所述异形梁包括支护板和固设于支护板底面的加强筋，所述加强筋沿支护板长度方向延伸。
6.本方案在安装时，锚索或锚杆依次穿过托座、异形梁上的通孔后延伸至巷道岩层中，通过施加预紧力将锚索或锚杆压紧在异形梁上，从而使异形梁的支护板形成对巷道顶板的支护；通过设置加强筋，提高了异形梁的抗弯强度，从而提高了支护的可靠性。
7.作为优化，所述加强筋为相对设置的两条，两加强筋和支护板形成插槽，异形梁上的通孔位于两加强筋之间。本优化方案通过设置两条加强筋，不仅进一步增大了异形梁的抗弯强度，而且通过设置的插槽方便对托座的横向位置进行限位，提高了托座的稳定性。
8.作为优化，托座的上端设置有与所述插槽适配的插头，插头与插槽之间通过焊接固定。本优化方案通过插头与插槽的适配，使插槽对插头进行横向的定位，从而实现了托座与异形梁之间的横向相对固定，并且起到防止异形梁扭曲的作用，同时也方便了托座的安装；通过焊接将托座与异形梁固定，操作简单，进一步降低了安装难度。
9.作为优化，所述加强筋与支护板为一体成型件，加强筋与支护板之间通过圆角过渡，加强筋的厚度自上往下递减。本优化方案将加强筋与支护板设置为一体成型件，便于铸造成型，提高了异形梁的结构强度和生产效率，通过设置圆角过渡，方便消除应力，通过将加强筋的厚度设置为上大下小，方便铸造时脱模，进一步降低生产难度，减少材料成本。
10.作为优化，还包括沿异形梁长度方向延伸且依次穿过至少两托座的拉索，拉索与托座相对固定设置，拉索上套设有位于两托座之间的若干托架，所述托架的上端顶至异形梁。本优化方案通过拉索将托架向上顶至异形梁，实现在两托座之间的支护，托架套设在拉
索上，使得托架可以沿拉索移动，从而针对重点部位进行集中支护，大幅提高了支护效果。
11.作为优化，托架上的拉索穿过孔在高度方向上低于托座上的拉索穿过孔。本优化方案的设置，使得拉索在张紧后呈弯曲状，增大了对托架向上的推力，从而进一步增大了支护能力。
12.作为优化，所述加强筋为相对设置的两条，两加强筋和支护板形成插槽，托架的上端设有与所述插槽适配的插头。本优化方案的设置，利用插槽对托架的横向移动进行限制，从而提高了托架的稳定性，同时防止梁扭曲。
13.作为优化，托座的数量为两个，拉索上固设有分别位于两托座外侧的挡块。本优化方案将托座设置为两个，既实现了对异形梁的可靠固定，同时给托架提供支撑力，通过两侧的挡块实现拉索的轴向固定，结构简单，安装方便。
14.作为优化，拉索的数量为两根，托架上开设有两个拉索穿过孔，且两个拉索穿过孔关于托架宽度方向的中心线对称设置。本优化方案的设置，进一步提高了托架的稳定性，避免托架因受力偏斜而失去支护效果，同时提高了拉索传力的可靠性，避免单根拉索破断。
15.本实用新型的有益效果为：通过拉索使托座、托架和异形梁形成桁架式结构，有利于减轻重量，方便安装；通过沿拉索滑动托架的位置，实现了对重点部位的集中支护，提高了支护的精准性，大大提高了支护效果；拉索呈下凹的弯曲状，更有利于防止异形梁变形，提高其支护性能。
附图说明
16.图1为本实用新型结构示意图；
17.图2为本实用新型侧视图；
18.图3为本实用新型中的异形梁结构示意图；
19.图4为本实用新型中的托架结构示意图；
20.图5为本实用新型中的托座结构示意图；
21.图中所示：
22.1、异形梁，2、托座，3、托架，4、拉索，5、锚索，6、挡块，7、通孔，8、插头， 9、拉索穿过孔，10、支护板，11、加强筋。
具体实施方式
23.为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
24.如图1所示一种拉索桁架式支护系统，包括位于巷道顶板支护面的异形梁1，以及位于异形梁下方且向上顶至异形梁的至少两托座2，托座和异形梁上分别开设有供锚索5或锚杆穿过的通孔7，托座和异形梁上的通孔同轴设置，锚索或锚杆依次穿过托座、异形梁上的通孔后延伸至巷道岩层中，通过锚杆或锚索对异形梁和托座进行固定，安装十分方便。
25.本实施例的异形梁截面呈“π”型，具体的，异形梁包括支护板10和固设于支护板底面的加强筋11，加强筋11沿支护板长度方向延伸，本实施例的加强筋与支护板为一体铸造成型件，加强筋与支护板之间通过圆角过渡，加强筋的厚度自上往下递减。 为了提高支护能力，本实施例的加强筋为相对设置的两条，两加强筋和支护板形成开口朝下的插槽，异形梁上的通孔位于两加强筋之间。
26.本实施例托座的数量为两个，两托座分别靠近异形梁的两端，本实施例的托座距离梁端面100-300mm，托座2的上端设置有与所述插槽适配的插头8，插头与插槽之间通过焊接固定。
27.本实施例的拉索桁架式支护系统还包括沿异形梁长度方向延伸且依次穿过两托座的拉索4，托座和托架上分别开设有供拉索穿过的拉索穿过孔9，拉索4与托座2相对固定设置，具体的，在拉索上固设有分别位于两托座外侧的挡块6，通过挡块限制拉索轴向移动，拉索的安装可采用现有技术，在安装时，先将其中一端的挡块固装在拉索上，对拉索另一端施加拉力，将拉索拉至满足支护要求时，通过另一挡块对拉索进行轴向固定。
28.拉索上套设有位于两托座之间的若干托架3，可沿拉索滑动托架的位置，托架3的上端顶至异形梁1，托架3的上端设有与所述插槽适配的插头。
29.为了提高托架的稳定性，本实施例的拉索为两条，托架和托座上分别开设有两个拉索穿过孔9，托架上的两个拉索穿过孔关于托架宽度方向的中心线对称设置。为了增大对拉索对托架的支撑力，托架上的拉索穿过孔在高度方向上低于托座上的拉索穿过孔，使得拉索呈下凹的弯曲状。
30.本实用新型的异形梁截面设置为字母π型，一方面利用加强筋可以提高梁的抗弯性能，另一方面可以与托座、托架相配，防止梁扭曲。另外，可以根据现场的围岩情况沿槽滑动托架在异形梁长度方向上的位置，有利于重点部位支护。梁与端部托座接触面的部位同时开孔，用来穿锚索或锚杆，通过可靠方法将异形梁吊装在巷道顶部，防止围岩脱落、塌散。针对巷道实际情况来确定异形梁上除两端开孔位置外的其它位置是否需要开孔上吊。拉索用来进一步提高异形梁的抗弯性能，它穿设在托座底端的两个孔内，一套异形梁穿两根拉索，用可靠方案将拉索一端设挡块，另一端施加拉力将各托架穿在一起。
31.当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。