一种矿井围岩支护结构的制作方法

本申请涉及矿井支护设备，尤其是涉及一种矿井围岩支护结构。

背景技术：

1、矿井，指的是形成地下煤矿生产系统的井巷、硐室、地面建筑物和构筑物的总称。其中井巷的开挖，用于向矿产所在位置开辟出通行道路，以便于人员、设备进出，井巷根据其倾斜角度可分为竖井、斜井、平硐等。

2、对于平硐而言，根据矿产所在的地质条件，可选择开挖出不同纵截面形式的平硐，比如圆形平硐、矩形平硐、拱形平硐、方远渐变的平硐等等。其中，拱形平硐指的是硐室顶部呈拱形的硐室，钢拱架支撑是拱形平硐支护的一种常见支护方式。钢拱架是一种由工字钢制成的支撑架，钢拱架沿着硐室的长度方向分布，钢拱架的顶部呈拱形，钢拱架的中下部呈竖直状。

3、相邻的钢拱架之间通常通过有连接杆，连接杆的两端分别安装于对应的钢拱架上，不仅加强了钢拱架之间的整体性，还能够为锚喷支护的钢筋网提供支撑。但是当钢拱架间距较大时，若平硐顶部的岩石脱落，连接杆的中部存在由于受压，而导致变形的可能性。

技术实现思路

1、为了降低连接杆受压而导致变形的可能性，本申请提供一种矿井围岩支护结构。

2、本申请提供的一种矿井围岩支护结构，采用如下的技术方案：

3、一种矿井围岩支护结构，包括锚杆和若干个钢拱架，相邻所述钢拱架之间设置有连接杆，所述连接杆两端分别安装于与其相邻的所述钢拱架上，所述锚杆锚固安装于矿井围岩内，所述锚杆外露于岩层以外的一端安装有连接环，所述连接杆穿设于所述连接环内。

4、通过上述技术方案，在操作人员安装连接杆之前，预先在矿井顶拱的岩石内插设锚杆，并进行注浆处理，使得锚杆远离连接环的一端锚固入岩层，靠近连接环的一端外露于岩层以外。然后，在安装连接杆的过程，使得连接杆从连接环内穿过。锚杆的数量可根据连接杆的长度而确定，连接杆越长，安装越多的带有连接环的锚杆。这样，当顶拱岩石脱落时，在连接环对连接杆的支撑作用下，降低了连接杆受压变形的可能性。

5、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述锚杆靠近所述连接杆的一端安装有连接筒，所述连接筒靠近所述锚杆的一端开设有连接孔一，所述锚杆螺纹连接于所述连接孔一的内壁，所述连接环安装于所述连接筒上。

6、通过上述技术方案，在操作人员安装连接杆的过程中，若由于锚杆的外露长度不足，导致连接环难以穿设于连接环内，此时操作人员通过转动连接筒，使得连接筒相对锚杆向靠近连接杆的方向移动，也就使得连接环向靠近连接杆的方向移动，以便于操作人员将连接杆从连接环内穿过。

7、此外，连接环通过连接筒可拆卸安装于锚杆上，从而能够实现连接环和锚杆的开拆卸连接，因此连接环和锚杆能够分开加工，从而降低了锚杆和连接环的加工难度。

8、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接筒靠近所述连接杆的一端开设有连接孔二，所述连接环上安装有转轴，所述转轴转动安装于所述连接孔二内，所述转轴远离所述连接杆的一端安装有限位板，所述连接筒内开设有限位槽，所述限位槽连通于所述连接孔二，所述限位板转动安装于所述限位槽内。

9、通过上述技术方案，由于连接环上的限位板转动安装于限位槽内，从而能够调整限位环的朝向，因此，当连接环的轴线和连接杆的轴线存在偏差时，操作人员通过转动连接环，使得连接环的轴线和连接杆的轴线共线，以便于连接杆从连接环内穿过。

10、此外，在限位板的阻碍作用下，降低了连接环从连接筒内脱离的可能性，从而能够连接环对连接杆的支撑效果。

11、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述钢拱架包括竖直段和拱形段，所述拱形段和相邻的所述竖直段，相互靠近的一端均安装有连接板一，两个所述连接板一通过连接件连接。

12、通过上述技术方案，钢拱架由竖直段和拱形段组合而成，因此，在加工钢拱架的过程中，仅对拱形段进行弯折，或者仅需加工出呈拱形的拱形段即可，竖直段依旧采用常用的笔直的工字钢，再通过连接件和连接板一将竖直段和拱形段进行连接，一方面，降低了钢拱架的加工成本，另一方面，由于钢拱架分为若干段，便于钢拱架的运输和吊装。

13、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接件包括螺栓一和螺母一，所述螺母一螺纹连接于所述螺栓一，两个相邻的所述连接板一通过所述螺栓一和所述螺母一连接。

14、通过上述技术方案，由于通过螺栓一和螺母一对相邻的两个连接板一进行连接，因此，从而完成钢拱架的拼接。

15、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述拱形段包括若干个拱形单元，所述连接板一设置于靠近所述竖直段的拱形单元上，相邻的所述拱形单元相互靠近的一端均安装有连接板二，相邻的所述连接板二通过螺栓二和螺母二连接。

16、通过上述技术方案，拱形段分为若干段拱形单元，且若干段拱形单元通过连接板二、螺栓二以及螺母二连接，因此操作人员能够分次将拱形单元搬运至矿井顶拱处，从而降低了操作人员单次搬运所消耗的体力。

17、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：相邻的两个所述连接板二相互靠近的侧壁均开设有半圆孔，两个所述半圆孔拼接形成供所述连接杆穿过的通孔。

18、通过上述技术方案，由于连接杆穿设于连接板二上的半圆孔内，因此连接杆无需通过焊接固定于拱形单元上，从而降低了由于采用焊接的连接方式对拱形单元所造成的损害，也就加强了对拱形单元的保护。

19、本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接杆的两端均螺栓连接有螺母三，所述螺母三螺纹连接于所述连接杆，两个所述螺母三和所述连接杆两端的两个钢拱架一一对应设置，所述螺母三抵接于对应的所述连接板二。

20、通过上述技术方案，当操作人员将连接杆穿设于通孔内之后，通过在连接杆上安装螺母三，使得螺母三抵接于对应的连接板二，因此，在螺母三的阻碍作用下，降低了连接杆相对钢拱架发生位移的可能性。

21、综上所述，本实用新型包括以下有益技术效果：

22、1、操作人员预先在矿井顶拱插设锚杆，并对锚杆进行注浆处理，并将连接杆穿设于连接环内，当顶拱的岩石脱落时，在连接环对连接杆支撑作用下，降低了连接杆受压变形的可能性；

23、2、本结构中的钢拱架包括竖直段和拱形单元，通过对拱形单元进行单独加工，竖直段采用普通工字钢加工，从而降低了钢拱架的制作成本；

24、3、通过设置可调节连接环位置的连接筒，从而便于连接杆能够从连接环穿过，也就能够发挥连接环对连接杆的支撑作用。

技术特征：

1.一种矿井围岩支护结构，其特征在于：包括锚杆(1)和若干个钢拱架(2)，相邻所述钢拱架(2)之间设置有连接杆(3)，所述连接杆(3)两端分别安装于与其相邻的所述钢拱架(2)上，所述锚杆(1)锚固安装于矿井围岩内，所述锚杆(1)外露于岩层以外的一端安装有连接环(11)，所述连接杆(3)穿设于所述连接环(11)内。

2.根据权利要求1所述的一种矿井围岩支护结构，其特征在于：所述锚杆(1)靠近所述连接杆(3)的一端安装有连接筒(4)，所述连接筒(4)靠近所述锚杆(1)的一端开设有连接孔一(41)，所述锚杆(1)螺纹连接于所述连接孔一(41)的内壁，所述连接环(11)安装于所述连接筒(4)上。

3.根据权利要求2所述的一种矿井围岩支护结构，其特征在于：所述连接筒(4)靠近所述连接杆(3)的一端开设有连接孔二(42)，所述连接环(11)上安装有转轴(111)，所述转轴(111)转动安装于所述连接孔二(42)内，所述转轴(111)远离所述连接杆(3)的一端安装有限位板(112)，所述连接筒(4)内开设有限位槽(43)，所述限位槽(43)连通于所述连接孔二(42)，所述限位板(112)转动安装于所述限位槽(43)内。

4.根据权利要求1所述的一种矿井围岩支护结构，其特征在于：所述钢拱架(2)包括竖直段(21)和拱形段(22)，所述拱形段(22)和相邻的所述竖直段(21)，相互靠近的一端均安装有连接板一(5)，两个所述连接板一(5)通过连接件(51)连接。

5.根据权利要求4所述的一种矿井围岩支护结构，其特征在于：所述连接件(51)包括螺栓一(511)和螺母一(512)，所述螺母一(512)螺纹连接于所述螺栓一(511)，两个相邻的所述连接板一(5)通过所述螺栓一(511)和所述螺母一(512)连接。

6.根据权利要求4所述的一种矿井围岩支护结构，其特征在于：所述拱形段(22)包括若干个拱形单元(221)，所述连接板一(5)设置于靠近所述竖直段(21)的拱形单元(221)上，相邻的所述拱形单元(221)相互靠近的一端均安装有连接板二(6)，相邻的所述连接板二(6)通过螺栓二(61)和螺母二(62)连接。

7.根据权利要求6所述的一种矿井围岩支护结构，其特征在于：相邻的两个所述连接板二(6)相互靠近的侧壁均开设有半圆孔(63)，两个所述半圆孔(63)拼接形成供所述连接杆(3)穿过的通孔(64)。

8.根据权利要求7所述的一种矿井围岩支护结构，其特征在于：所述连接杆(3)的两端均螺栓连接有螺母三(31)，所述螺母三(31)螺纹连接于所述连接杆(3)，两个所述螺母三(31)和所述连接杆(3)两端的两个钢拱架(2)一一对应设置，所述螺母三(31)抵接于对应的所述连接板二(6)。

技术总结本申请公开了一种矿井围岩支护结构，涉及矿井支护设备技术领域，其包括锚杆和若干个钢拱架，相邻所述钢拱架之间设置有连接杆，所述连接杆两端分别安装于与其相邻的所述钢拱架上，所述锚杆锚固安装于矿井围岩内，所述锚杆外露于岩层以外的一端安装有连接环，所述连接杆穿设于所述连接环内。本申请具有降低连接杆受压而导致变形的可能性的效果。技术研发人员：牛孝子,祝静骋,张卓,时涛受保护的技术使用者：安徽金安矿业有限公司技术研发日：20231007技术公布日：2024/6/23