CN103244158B - 一种锚梁网一体化支护的强化结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种锚梁网一体化支护的强化结构，该强化结构设置于锚梁网一体化支护的金属网搭接处的M型钢带上，所述强化结构包括沿M型钢带长向设置、且对称分布于M型钢带的上表面凹槽两侧的两排连接钉，所述连接钉的下端与M型钢带的上表面固定，连接钉的上端***所述金属网搭接处的金属网网孔中。一方面，在金属网受到围岩作用时，连接钉可以保持金属网连接处受力均匀，防止金属网因搭接处部分位置应力集中而破断，有效防止网兜现象发生，另一方面，连接钉强有力的将锚杆、M型钢带和金属网连接为一整体，强化了M型钢带与围岩相互作用，增加了锚杆载荷向围岩的扩散范围，进而提高了锚梁网一体化支护的整体强度和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及煤矿巷道中采用的锚梁网一体化支护，特别是一种锚梁网一体化支护的强化结构，用以增强锚梁网一体化支护的金属网之间的连接强度。
背景技术
我国煤矿巷道支护经历了木支护、砌碹支护、型钢支护到锚杆支护的漫长过程，随着锚梁网一体化支护理论研究的深入和支护实践经验的积累，锚梁网一体化支护技术已在“三软”煤层中应用。多年来的国内外实践经验表明，采用锚梁网一体化支护是巷道经济有效的支护方式，从而逐渐代替了矿工钢和U型钢支护，收到了很好的效果，这一技术的应用和推广，为矿区的建设和发展提供了保证，煤巷支护成本大幅度降低，实现了企业的高效、快速发展。
目前我国巷道中采用锚梁网一体化支护时，一般需要经过如下几步工序实现：
（1）材料准备：掘进巷道开始前准备足够的金属网、锚杆、M型钢带、托盘、螺母等相关配件；
（2）挂网：在巷道掘进至空顶距离为2～3m时铺设金属网，金属网搭接处先用铁丝连接，金属网搭接部分长度约为20～25cm；
（3）打孔：按设计要求先在金属网搭接处打一个钻孔，通过调整局部锚杆间排距将钻孔打在金属网搭接处中间位置；
（4）安装M型钢带：通过托盘和螺母将M型钢带固定在金属网搭接处，并施加足够的预紧力，然后在M型钢带上其他预留安装孔处打孔；
（5）安装锚杆：将锚杆穿过M型钢带和金属网搭接处的通孔并深入巷道围岩内，进而完成巷道一个断面的支护；
（6）完成支护：完成巷道一个断面的支护后，可以继续掘进，循环进行步骤（2）至（5），直至完成整个巷道的锚梁网一体化支护。
而在挂网工序中，通常通过在金属网搭接处用铁丝来实现金属网之间的相互连接，由于铁丝连接点间距较大，且铁丝强度不足等原因，导致金属网搭接处连接强度低、稳定性差，在受到围岩作用时，金属网通常是由于连接处部分位置应力集中而出现断网、脱网、铁丝被拉断等现象，继而发展扩大，促使网兜现象加重，还可能导致顶板掏空，最后可能导致锚杆失效，这时容易发生冒顶、顶板脱落等顶板事故，严重威胁到工人的人身安全及企业的高效快速发展。虽然高强塑网、钢塑复合带、冷拔电弧网等高强度、高刚度护表材料可以帮助解决软破岩体的网兜现象，提高支护结构的整体稳定性，但如果金属网连接处强度低、稳定性差，往往无法发挥这些护表材料高强度、高刚度的特性，造成锚杆松弛、锚固失效。
鉴于此，增强金属网之间的连接强度及稳定性是强化锚梁网一体化支护强度和稳定性的首要问题。
发明内容
发明目的：本发明的目的是克服已有技术中的不足，提供一种锚梁网一体化支护的强化结构，用以增强锚梁网一体化支护的金属网之间的连接强度，进而加强锚梁网一体化支护的整体强度及可靠性。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种锚梁网一体化支护的强化结构，该强化结构设置于锚梁网一体化支护的金属网搭接处的M型钢带上，所述强化结构包括沿M型钢带长向设置、且对称分布于M型钢带的上表面凹槽两侧的两排连接钉，所述连接钉的下端与M型钢带的上表面固定，连接钉的上端***所述金属网搭接处的金属网网孔中。
本发明中，进一步的，所述连接钉的抗剪强度为金属网网丝抗拉强度的2～2.5倍。
本发明中，进一步的，所述连接钉的间距等于金属网网格间距。
本发明中，进一步的，所述连接钉的上端面为弧形面。
本发明中，进一步的，所述连接钉的长度为金属网网丝直径的3～4倍。
本发明具有以下优点：
（1）在金属网受到围岩作用时，连接钉可以保持金属网连接处受力均匀，防止金属网因搭接处部分位置应力集中而破断，有效防止网兜现象发生，比仅用铁丝进行搭接效果要好，且连接钉的抗剪强度为金属网网丝抗拉强度的2～2.5倍，因此，金属网搭接处不会因为钢带连接钉破断而失效，可以从根本上解决现在金属网搭接处容易出现脱网、铁丝破断的难题。
（2）连接钉强有力的将锚杆、M型钢带和金属网连接为一整体，完全改变了M型钢带只能通过金属网与围岩相作用的局面，强化了M型钢带与围岩相互作用，增加了锚杆载荷向围岩的扩散范围，围岩对金属网和M型钢带的作用也可以有效的传递给锚杆，进而提高了锚梁网一体化支护的整体强度和可靠性。
（4）本发明结构简单、不会改变锚梁网一体化支护的施工过程，具有极大的推广性。
附图说明
图1为本发明中M型钢带的正视图。
图2为本发明中M型钢带的侧视图。
图3为本发明中锚梁网一体化支护的结构示意图。
图中：1－连接钉；2－M型钢带；3-金属网；4-锚杆；5-围岩。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1至3所示，本发明的锚梁网一体化支护的强化结构设置于锚梁网一体化支护的金属网3搭接处的M型钢带2上，该强化结构包括沿M型钢带2长向设置、且对称分布于M型钢带2的上表面凹槽两侧的两排连接钉1，连接钉1的抗剪强度为金属网3网丝抗拉强度的2～2.5倍，连接钉1的下端与M型钢带2的上表面固定，连接钉1的上端***金属网3搭接处的金属网网孔中。为便于M型钢带2安装，连接钉1的间距等于金属网3网格间距，且连接钉1的上端面为弧形面。另外，金属网3搭接处理论上最厚的地方为金属丝直径的2～4倍，为了有效连接两层金属网3，本发明中连接钉1的长度为金属网3网丝直径的3～4倍。
当金属网3受到围岩5作用时，一方面，连接钉1可以保持金属网3连接处受力均匀，防止金属网3因连接处部分位置应力集中而破断，有效防止网兜现象发生，比仅用铁丝进行搭接效果要好，且连接钉1的抗剪强度为金属网3网丝抗拉强度的2～2.5倍，金属网3搭接处不会因为连接钉1破断而失效，可以从根本上解决现在金属网3搭接处容易出现脱网、铁丝破断的难题；另一方面，连接钉1强有力的将锚杆4、M型钢带2和金属网3连接为一整体，完全改变了M型钢带2只能通过金属网3与围岩5相作用的局面，强化M型钢带2与围岩5相互作用，增加了锚杆4载荷向围岩5的扩散范围，围岩5对金属网3和M型钢带2的作用也可以有效的传递给锚杆4，进而提高了锚梁网一体化支护的整体强度和可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种锚梁网一体化支护的强化结构，该强化结构设置于锚梁网一体化支护的金属网（3）搭接处的M型钢带（2）上，其特征在于：所述强化结构包括沿M型钢带（2）长向设置、且对称分布于M型钢带（2）的上表面凹槽两侧的两排连接钉（1），所述连接钉（1）的下端与M型钢带（2）的上表面固定，连接钉（1）的上端***所述金属网（3）搭接处的金属网（3）网孔中。
2.根据权利要求1所述的一种锚梁网一体化支护的强化结构，其特征在于：所述连接钉（1）的抗剪强度为金属网（3）网丝抗拉强度的2～2.5倍。
3.根据权利要求1所述的一种锚梁网一体化支护的强化结构，其特征在于：所述连接钉（1）的间距等于金属网（3）网格间距。
4.根据权利要求1所述的一种锚梁网一体化支护的强化结构，其特征在于：所述连接钉（1）的上端面为弧形面。
5.根据权利要求1所述的一种锚梁网一体化支护的强化结构，其特征在于：所述连接钉（1）的长度为金属网（3）网丝直径的3～4倍。
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