CN108150186A - 一种巷道桁架锚索的大范围支护方法及支护装置 - Google Patents

一种巷道桁架锚索的大范围支护方法及支护装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种巷道桁架锚索的大范围支护方法及支护装置。巷道桁架锚索的大范围支护方法包括:将一根垂直锚索、多根倾斜锚索分别锚固在巷道顶板的垂直钻孔和多个倾斜钻孔内;通过桁架组合构件将多副可伸缩桁架组合连接,并通过垂直锚索锚固桁架组合构件、多根倾斜锚索分别锚固多副可伸缩桁架后形成对巷道顶板的大范围支护;每副可伸缩桁架在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架的伸缩来调整其水平挤压应力,使水平挤压应力平衡水平作用力,以便适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形。本发明可以在巷道顶板表面上方形成大范围挤压应力区,实现对巷道顶板的大范围稳定支护。

Description

一种巷道桁架锚索的大范围支护方法及支护装置
技术领域
本发明涉及巷道顶板支护技术领域,尤其涉及一种巷道桁架锚索的大范围支护方法及支护装置。
背景技术
近年来,随着采煤工艺不断完善和机械装备水平不断提高,大采高综放开采成为千万吨级矿井实现高产高效的主要采煤方法。采掘空间的扩大化势必造成采掘扰动的剧烈化和矿压活动的严重化。大断面巷道受复杂采掘地质环境与剧烈采掘扰动的影响,会出现巷道顶板严重下沉甚至冒顶、支护体损毁等现象,从而诱发巷道围岩大变形。尤其是当遇到软弱破碎煤岩体时,加之剧烈采动,常规支护方式更是难以控制。如果不能科学有效控制,势必诱发巷道顶板冒顶事故,直接影响巷道长期的安全畅通,制约矿井的安全高效生产建设。
锚杆(索)配合钢带、钢筋梯子梁与组合梁等组合加强支护在煤矿巷道支护领域已经得到了广泛应用。但对于高水平应力、复杂采掘地质环境、剧烈采掘扰动与软弱破碎的巷道,巷道顶板因水平运动易产生水平挤压错动或松动扩容变形,造成围岩大范围破坏,进而诱发冒顶,不利于巷道长期维护。传统的支护方式一定程度上不能有效控制此类巷道变形,主要体现在以下三个方面:①单体锚杆(索)支护方式为“点载荷”支护,支护作用范围小,护顶能力弱,无法传递预应力。②锚梁组合支护方式为“线载荷”支护,当巷道顶板发生大范围变形时,钢带或钢梁容易剪切破坏,发生撕裂、扭曲等现象,进而护顶效果显著降低。同时,锚梁组合支护仅能提供沿巷道纵向或横向的单向预应力,一旦支护结构失效,整体支护强度将严重下降。③桁架支护能在巷道顶板同时形成水平和铅垂方向的挤压应力区,增加了巷道顶板的抗弯能力,增大了巷道顶板裂隙间的摩擦系数,利于巷道顶板成拱。然而,目前的桁架支护结构为平行设置,仅能提供单向的水平挤压应力,在巷道顶板水平运动过程中常会出现桁架松动、锚杆(索)脱落失效等现象,造成桁架不能紧贴巷道顶板,减弱了挤压应力,支护效果骤降且冒顶危险性大大增加。巷道顶板因水平运动引起的水平挤压错动或松动扩容大变形已经严重影响了矿井高产高效。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题,提供一种巷道桁架锚索的大范围支护方法,可以在巷道顶板表面上方形成大范围挤压应力区,实现对巷道顶板的大范围稳定支护。
本发明的另一目的是提供一种巷道桁架锚索的大范围支护装置。
为了实现本发明的第一目的,提供以下技术方案:
一种巷道桁架锚索的大范围支护方法,包括:从巷道顶板表面垂直向上钻孔,以便在所述巷道顶板内形成垂直钻孔;从巷道顶板表面倾斜向上钻凿多个孔,以便在所述巷道顶板内形成多个倾斜钻孔,所述多个倾斜钻孔位于所述垂直钻孔的周围;将一根垂直锚索锚固在所述巷道顶板的垂直钻孔内;将多根倾斜锚索分别锚固在所述巷道顶板的多个倾斜钻孔内;将桁架组合构件与所述垂直锚索的尾部固定连接,并使所述桁架组合构件紧贴所述巷道顶板表面设置;在所述桁架组合构件的周围多向布置多副可伸缩桁架,其每副可伸缩桁架的一端与所述桁架组合构件连接固定,另一端与所述倾斜锚索的尾部连接,并且每副可伸缩桁架紧贴所述巷道顶板表面;其中,通过所述桁架组合构件将多副可伸缩桁架组合连接,并通过所述垂直锚索、倾斜锚索分别将所述桁架组合构件和可伸缩桁架锚固后,形成对巷道顶板的大范围支护;其中,每副所述可伸缩桁架在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架的伸缩来调整可伸缩桁架的水平挤压应力,使水平挤压应力平衡所述水平作用力,以便适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形。
其中,所述可伸缩桁架有八副,所述八副可伸缩桁架等角度均匀分布在所述桁架组合构件周围。
优选的,所述可伸缩桁架为液压可伸缩桁架,包括:主梁,其一端与所述桁架组合构件连接固定;副梁,其一端与所述主梁的另一端套接,其另一端与所述倾斜锚索连接;连接在所述主梁和副梁之间的液压千斤顶;其中,所述液压千斤顶设置在所述主梁和副梁内部,且其两端分别与所述主梁和副梁相套接的端部固定连接;其中,所述液压千斤顶通过驱动所述副梁相对所述主梁移动来控制所述可伸缩桁架的伸缩。
其中,每副所述可伸缩桁架在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架的伸缩来调整可伸缩桁架的水平挤压应力,使水平挤压应力平衡所述水平作用力包括:
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力小于所述可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶卸载使副梁相向主梁移动来缩短可伸缩桁架,从而使所述水平挤压应力减小来平衡所述水平作用力;
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力等于所述可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶不加载或卸载;
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力大于所述可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶加载使副梁背向主梁移动来伸长可伸缩桁架,从而使所述水平挤压应力增大来平衡所述水平作用力。
优选的,所述副梁的另一端设有狭条孔;所述倾斜锚索的尾部通过所述狭条孔与所述副梁连接。
其中,通过观察所述倾斜锚索的尾部是否沿所述狭条孔移动,来判断所述巷道顶板水平运动产生的水平作用力小于或大于所述可伸缩桁架的水平挤压应力。
为了实现本发明的另一目的,提供以下技术方案:
一种在巷道桁架锚索的大范围支护方法中使用的支护装置,包括:多向分布的多副可伸缩桁架;用于将多副可伸缩桁架组合连接的桁架组合构件;其尾部用于固定所述桁架组合构件的一根垂直锚索,其锚固在所述巷道顶板的垂直钻孔内;其尾部用于分别连接所述多副可伸缩桁架的多根倾斜锚索,其分别锚固在所述巷道顶板的多个倾斜钻孔内;其中,每副可伸缩桁架的一端与所述桁架组合构件连接固定,另一端与所述倾斜锚索连接;其中,每副所述可伸缩桁架在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架的伸缩来调整可伸缩桁架的水平挤压应力,使水平挤压应力平衡所述水平作用力,以便适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形。
优选的,所述可伸缩桁架有八副,所述八副可伸缩桁架等角度均匀分布在所述桁架组合构件周围。
优选的,所述可伸缩桁架为液压可伸缩桁架,包括:主梁,其一端与所述桁架组合构件连接固定;副梁,其一端与所述主梁的另一端套接,其另一端与所述倾斜锚索连接;连接在所述主梁和副梁之间的液压千斤顶;其中,所述液压千斤顶设置在所述主梁和副梁内部,且其两端分别与所述主梁和副梁相套接的端部固定连接;其中,所述液压千斤顶通过驱动所述副梁相对所述主梁移动来控制所述可伸缩桁架的伸缩。
优选的,所述副梁的另一端设有狭条孔;所述倾斜锚索通过所述狭条孔与所述副梁连接。
本发明的有益效果体现在以下方面:
1)本发明的支护装置可以在巷道顶板内部形成三维挤压应力,从而能够在顶板上方形成大范围挤压应力区,改善顶板受力状态,实现支护范围全覆盖,大大提高了顶板稳定性;
2)本发明在支护过程中,当巷道顶板水平运动导致可伸缩桁架沿其长度方向承载的作用力小于或等于液压千斤顶加载压力时,液压千斤顶卸载或不动作;当可伸缩桁架承载的作用力大于液压千斤顶加载压力时,液压千斤顶加载,以适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形,确保可伸缩桁架不会发生扭曲撕裂、断开失效与松脱变形等现象,从而防止巷道冒顶事故的发生;
3)本发明的支护装置在巷道顶板下方多向分布有多副可伸缩型桁架,且每副可伸缩型桁架通过液压适时驱动伸缩,在支护过程中可以根据巷道顶板水平运动适时调节支护能力,可有效解决支护过程中发生的大断面软弱破碎巷道、处于高水平应力下的巷道与剧烈采动的巷道因顶板水平运动造成的桁架松动变形破坏、支护效果下降等难题;
4)本发明通过桁架组合构件将多副可伸缩桁架组合连接成一体式结构,结构紧凑,稳固性好,能够均匀受载。
附图说明
图1是本发明的一种支护装置对巷道顶板进行大范围支护的立体空间示意图;
图2是本发明的一种支护装置用于巷道顶板支护的主视图;
图3是图2所示的俯视图;
图4是本发明的液压可伸缩桁架的结构示意图;
图5是图4中I-I剖视图;
图6是图4中II-II剖视图;
图7是图4中III-III剖视图;
图8是图4中IV-IV剖视图;
图9是图4中V-V剖视图;
图10是图4中VI-VI剖视图。
附图标记说明:1-巷道;2-巷道顶板;3-桁架组合构件;4-可伸缩桁架;4a-主梁;4b-副梁;4c-液压缸;4d-活塞;4e-副梁固定活塞组件;4f-主梁固定液压缸组件;5-垂直锚索;6-倾斜锚索;7-托架;8-狭条孔。
具体实施方式
本发明提供一种巷道桁架锚索的大范围支护方法及支护装置,用于在巷道顶板表面上方形成大范围挤压应力区,提高对巷道顶板的支护能力,从而增强巷道顶板的稳定性;同时该支护装置能够根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小做出适应调整,结构稳定,对巷道顶板的支护能力强。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
如图1至3所示,本实施例的支护装置包括:八副可伸缩桁架4;用于将多副可伸缩桁架组合连接并使多副可伸缩桁架多向分布在其周围的桁架组合构件3;一根垂直锚索5,其尾部用于固定桁架组合构件3,其杆体锚固在巷道顶板的垂直钻孔内;八副倾斜锚索6,其尾部用于分别连接八副可伸缩桁架4,其杆体分别锚固在巷道顶板的八个倾斜钻孔内;其中,每副可伸缩桁架4的一端与桁架组合构件3连接固定,另一端与倾斜锚索6连接。
本实施例通过桁架组合构件3将八副可伸缩桁架4组合连接在一起,并通过垂直锚索5、倾斜锚索6分别将桁架组合构件3和可伸缩桁架4锚固后,使桁架组合构件3和可伸缩桁架4紧贴巷道顶板表面设置。由于八副可伸缩桁架4在巷道顶板表面下方多向分布,可以在水平方向提供多个方向的水平挤压应力;在水平方向多向分布的可伸缩桁架4与可以提供铅垂方向预应力的倾斜锚索6锚固后,在巷道顶板表面上方的多个方向均同时形成水平和铅垂方向的挤压应力区,从而在巷道顶板上方形成大范围挤压应力区,实现对巷道顶板2的大范围稳定支护。
具体的,本实施例的八副可伸缩桁架4等角度均匀分布在桁架组合构件3周围,当然也可以根据实际情况调整可伸缩桁架4的数量以及相互之间的角度,以适应巷道顶板水平运动产生的不同方向的水平作用力。
如图4所示,本实施例的可伸缩桁架4采用液压可伸缩桁架,包括:主梁4a;与主梁4a套接的副梁4b;连接在主梁和副梁之间的液压千斤顶。其中,主梁4a的一端与桁架组合构件3连接,另一端与副梁4b的一端套接;副梁4b的另一端与倾斜锚索6连接。
其中,本实施例的桁架组合构件3为正八边形,每一边固定连接一副可伸缩桁架4的主梁4a。当然,桁架组合构件3也可以是圆形或其余形状。
如图4-10所示,本实施例的液压千斤顶设置在主梁4a和副梁4b内部。具体的,液压千斤顶包括:液压缸4c和活塞4d;液压缸4c通过主梁固定液压缸组件4f固定在主梁4a内,活塞4d通过副梁固定活塞组件4e固定在副梁4b内;其中,主梁固定液压缸组件4f和副梁固定活塞组件4e分别固定安装在主梁4a和副梁4b相套接的端部内。
其中,液压千斤顶的活塞4d相对液压缸4c移动时,驱动与其固定连接的副梁4b相对主梁4a移动,从而控制可伸缩桁架4的伸长或缩短。具体实施时,主梁4a端部的内表面与副梁4b端部的外表面间隙配合,以便于副梁4b相对主梁4a移动。
如图4所示,副梁的另一端(远离主梁的端部)设有狭条孔8,倾斜锚索6的尾部通过狭条孔8与副梁4b连接。由于狭条孔8为狭条形,可以为倾斜锚索6的尾部提供移动空间,同时也为可伸缩桁架4提供伸长或缩短的空间。
在实际使用过程中,在巷道顶板上,可以沿巷道走向连续布置多套平行的本实施例的支护装置。其中,倾斜锚索6的杆体与垂直方向成10°~30°的夹角,且每个倾斜锚索6深入至巷道顶板两侧的岩层稳定区域。
本实施例还提供一种利用本实施例的巷道桁架锚索支护装置对巷道顶板进行大范围支护的方法。
如图1所示,本实施例巷道桁架锚索的大范围支护方法包括:利用凿岩机从巷道顶板2表面垂直向上钻孔,以便在巷道顶板内形成垂直钻孔;并利用凿岩机从巷道顶板表面倾斜向上钻凿多个孔,以便在巷道顶板内形成多个倾斜钻孔,多个倾斜钻孔位于垂直钻孔的周围;利用锚索搅拌器、凿岩机和树脂药卷将一根垂直锚索5的杆体锚固在巷道顶板2的垂直钻孔内;并利用锚索搅拌器、凿岩机和树脂药卷将多根倾斜锚索6的杆体分别锚固在巷道顶板的多个倾斜钻孔内;将桁架组合构件3与垂直锚索5的尾部固定连接,并使桁架组合构件3紧贴巷道顶板表面设置;在桁架组合构件3的周围多向布置多副可伸缩桁架4,其每副可伸缩桁架的一端与桁架组合构件3连接固定,另一端与倾斜锚索6的尾部连接,并且每副可伸缩桁架紧贴巷道顶板表面。
其中,每副可伸缩桁架4在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架4的伸缩来调整可伸缩桁架4的水平挤压应力,使水平挤压应力平衡水平作用力,以便适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形。
需要说明的是,应尽量从巷道顶板相对平整的一个表面开始向上钻孔,以确保九个钻孔的下端尽量位于同一个较平整的巷道顶板表面上,从而使桁架组合构件3和多副可伸缩桁架4可以紧贴巷道顶板表面设置,提高本发明的支护效果。
如图4所示,本实施例通过液压千斤顶驱动副梁4b相对主梁4a移动来控制可伸缩桁架4的伸缩;当可伸缩桁架伸长或缩短时,可伸缩桁架的水平挤压应力增大或减小。具体的,液压千斤顶加载时,驱使可伸缩桁架4伸长,从而使水平挤压应力因液压千斤顶加载而增大;液压千斤顶卸载时,驱使可伸缩桁架4缩短,从而使水平挤压应力因液压千斤顶卸载而减小。
具体的,本实施例调整可伸缩桁架的水平挤压应力来平衡巷道顶板水平运动产生的水平作用力的方法包括:
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力小于该可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶卸载使副梁4b相向主梁4a移动来缩短可伸缩桁架4,从而使可伸缩桁架4的水平挤压应力减小来与巷道顶板水平运动对可伸缩桁架4产生的水平作用力达到平衡;
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力等于可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶不加载或卸载;
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力大于可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶加载使副梁4b背向主梁4a移动来伸长可伸缩桁架4,从而使可伸缩桁架4的水平挤压应力增大来与巷道顶板水平运动对可伸缩桁架4产生的水平作用力达到平衡。
本实施例的分布在各个方向的每副可伸缩桁架4均可以根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,来适时调节水平挤压应力,从而使各个方向的水平挤压应力始终与巷道顶板水平运动产生的水平作用力保持平衡,以便适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形。
具体实施时,可通过现场观察倾斜锚索6的尾部在狭条孔8内的位置是否发生错位,来判断巷道顶板水平运动产生的水平作用力是否发生变化。
当倾斜锚索6的尾部沿狭条孔8移动时,巷道顶板水平运动产生的水平作用力大于或小于可伸缩桁架4的水平挤压应力,驱动液压千斤顶加载或卸载来使水平作用力和水平挤压应力达到平衡。
本实施例通过加压设备给液压千斤顶加载压力,通过泄压阀泄压。
按照上述方法,本实施例的每副可伸缩桁架4的水平挤压应力根据巷道顶板水平运动产生的水平作用力做出适应调整后,可以确保对巷道顶板的大范围稳定支护,并且确保每副可伸缩桁架4在支护过程中不会发生挤压变形。
尽管上述对本发明做了详细说明,但本发明不限于此,本技术领域的技术人员可以根据本发明的原理进行修改,因此,凡按照本发明的原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种巷道桁架锚索的大范围支护方法,其特征在于,包括:
从巷道顶板表面垂直向上钻孔,以便在所述巷道顶板内形成垂直钻孔;
从巷道顶板表面倾斜向上钻凿多个孔,以便在所述巷道顶板内形成多个倾斜钻孔,所述多个倾斜钻孔位于所述垂直钻孔的周围;
将一根垂直锚索锚固在所述巷道顶板的垂直钻孔内;
将多根倾斜锚索分别锚固在所述巷道顶板的多个倾斜钻孔内;
将桁架组合构件与所述垂直锚索的尾部固定连接,并使所述桁架组合构件紧贴所述巷道顶板表面设置;
在所述桁架组合构件的周围多向布置多副可伸缩桁架,其每副可伸缩桁架的一端与所述桁架组合构件连接固定,另一端与所述倾斜锚索的尾部连接,并且每副可伸缩桁架紧贴所述巷道顶板表面;
其中,通过所述桁架组合构件将多副可伸缩桁架组合连接,并通过所述垂直锚索、倾斜锚索分别将所述桁架组合构件和可伸缩桁架锚固后,形成对巷道顶板的大范围支护;
其中,每副所述可伸缩桁架在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架的伸缩来调整可伸缩桁架的水平挤压应力,使水平挤压应力平衡所述水平作用力,以便适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形。
2.根据权利要求1所述的巷道桁架锚索的大范围支护方法,其特征在于,所述可伸缩桁架有八副,所述八副可伸缩桁架等角度均匀分布在所述桁架组合构件周围。
3.根据权利要求2所述的巷道桁架锚索的大范围支护方法,其特征在于,所述可伸缩桁架为液压可伸缩桁架,包括:
主梁,其一端与所述桁架组合构件连接固定;
副梁,其一端与所述主梁的另一端套接,其另一端与所述倾斜锚索连接;
连接在所述主梁和副梁之间的液压千斤顶;
其中,所述液压千斤顶设置在所述主梁和副梁内部,且其两端分别与所述主梁和副梁相套接的端部固定连接;
其中,所述液压千斤顶通过驱动所述副梁相对所述主梁移动来控制所述可伸缩桁架的伸缩。
4.根据权利要求3所述的巷道桁架锚索的大范围支护方法,其特征在于,每副所述可伸缩桁架在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架的伸缩来调整可伸缩桁架的水平挤压应力,使水平挤压应力平衡所述水平作用力包括:
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力小于所述可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶卸载使副梁相向主梁移动来缩短可伸缩桁架,从而使所述水平挤压应力减小来平衡所述水平作用力;
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力等于所述可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶不加载或卸载;
当巷道顶板水平运动对任意一副可伸缩桁架产生的水平作用力大于所述可伸缩桁架加载的水平挤压应力时,液压千斤顶加载使副梁背向主梁移动来伸长可伸缩桁架,从而使所述水平挤压应力增大来平衡所述水平作用力。
5.根据权利要求4所述的巷道桁架锚索的大范围支护方法,其特征在于,所述副梁的另一端设有狭条孔;所述倾斜锚索的尾部通过所述狭条孔与所述副梁连接。
6.根据权利要求5所述的巷道桁架锚索的大范围支护方法,其特征在于,通过观察所述倾斜锚索的尾部是否沿所述狭条孔移动,来判断所述巷道顶板水平运动产生的水平作用力小于或大于所述可伸缩桁架的水平挤压应力。
7.一种在权利要求1所述的巷道桁架锚索的大范围支护方法中使用的支护装置,其特征在于,包括:
多向分布的多副可伸缩桁架;
用于将多副可伸缩桁架组合连接的桁架组合构件;
其尾部用于固定所述桁架组合构件的一根垂直锚索,其锚固在所述巷道顶板的垂直钻孔内;
其尾部用于分别连接所述多副可伸缩桁架的多根倾斜锚索,其分别锚固在所述巷道顶板的多个倾斜钻孔内;
其中,每副可伸缩桁架的一端与所述桁架组合构件连接固定,另一端与所述倾斜锚索连接;
其中,每副所述可伸缩桁架在支护过程中,可根据巷道顶板水平运动对其产生的水平作用力的大小,通过控制可伸缩桁架的伸缩来调整可伸缩桁架的水平挤压应力,使水平挤压应力平衡所述水平作用力,以便适应或抑制巷道顶板水平挤压错动或松动扩容变形。
8.根据权利要求7所述的支护装置,其特征在于,所述可伸缩桁架有八副,所述八副可伸缩桁架等角度均匀分布在所述桁架组合构件周围。
9.根据权利要求8所述的支护装置,其特征在于,所述可伸缩桁架为液压可伸缩桁架,包括:
主梁,其一端与所述桁架组合构件连接固定;
副梁,其一端与所述主梁的另一端套接,其另一端与所述倾斜锚索连接;
连接在所述主梁和副梁之间的液压千斤顶;
其中,所述液压千斤顶设置在所述主梁和副梁内部,且其两端分别与所述主梁和副梁相套接的端部固定连接;
其中,所述液压千斤顶通过驱动所述副梁相对所述主梁移动来控制所述可伸缩桁架的伸缩。
10.根据权利要求9所述的支护装置,其特征在于,所述副梁的另一端设有狭条孔;所述倾斜锚索通过所述狭条孔与所述副梁连接。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115962730A (zh) * 2023-03-16 2023-04-14 石家庄宜中机电技术有限公司 煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102031983A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 中国矿业大学(北京) 桁架锚索连接锁紧器
CN202731954U (zh) * 2012-05-21 2013-02-13 严红 一种防尖点应力集中桁架
CN203066986U (zh) * 2013-01-16 2013-07-17 中国矿业大学 一种用于煤岩巷顶板支护的复合型桁架
CN104453964A (zh) * 2014-12-24 2015-03-25 中国矿业大学(北京) 一种用于巷道顶板支护的可伸缩型锚索桁架装置及方法
CN104533483A (zh) * 2014-12-24 2015-04-22 中国矿业大学(北京) 一种巷道全空间预应力桁架锚索锚杆协同支护方法
CN205955758U (zh) * 2016-08-10 2017-02-15 中国矿业大学(北京) 一种用于煤矿巷道顶板支护的锚索箱梁桁架结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102031983A (zh) * 2009-09-25 2011-04-27 中国矿业大学(北京) 桁架锚索连接锁紧器
CN202731954U (zh) * 2012-05-21 2013-02-13 严红 一种防尖点应力集中桁架
CN203066986U (zh) * 2013-01-16 2013-07-17 中国矿业大学 一种用于煤岩巷顶板支护的复合型桁架
CN104453964A (zh) * 2014-12-24 2015-03-25 中国矿业大学(北京) 一种用于巷道顶板支护的可伸缩型锚索桁架装置及方法
CN104533483A (zh) * 2014-12-24 2015-04-22 中国矿业大学(北京) 一种巷道全空间预应力桁架锚索锚杆协同支护方法
CN205955758U (zh) * 2016-08-10 2017-02-15 中国矿业大学(北京) 一种用于煤矿巷道顶板支护的锚索箱梁桁架结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115962730A (zh) * 2023-03-16 2023-04-14 石家庄宜中机电技术有限公司 煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置
CN115962730B (zh) * 2023-03-16 2023-05-12 石家庄宜中机电技术有限公司 煤矿巷道顶板形变密集光栅在线监测装置

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