CN110939473A - 一种煤矿井下用的预制骨架支柱 - Google Patents
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Abstract
一种煤矿井下用的预制骨架支柱，包括基柱和接顶柱；基柱包括基柱纵向骨架、基柱横向箍架、空腔纵向骨架、空腔横向箍架、空腔固定筋条、基柱波纹管和基柱浆料，接顶柱包括接顶柱纵向骨架、接顶柱横向箍架、接顶柱波纹管和接顶柱浆料；其中，基柱预制于地面，在使用时，将预制的基柱由地面运输到井下，在井下沿空留巷预定支护位置将基柱固定，在基柱顶部现场浇注形成接顶柱。本发明安装后即可发挥作用，并提供足够强度的支护，能够减少井下临时支护，并能适应顶板变形大的情况。
Description
技术领域
本发明涉及一种煤矿井下用的预制骨架支柱。
背景技术
在煤矿井下沿空留巷中，一般均采用垛式支架进行支护，但这种垛式支架支护强度较弱，巷道变形大，沿空留巷效果往往不尽如人意；而且由于巷道变形大，因此，垛式支护只能是一次性的，无法再重复利用。并且，垛式支护往往使用木材，对森林资源消耗较大。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种煤矿井下用的预制骨架支柱。
一种煤矿井下用的预制骨架支柱，包括基柱和接顶柱；所述基柱包括基柱纵向骨架、基柱横向箍架、空腔纵向骨架、空腔横向箍架、空腔固定筋条、基柱波纹管和基柱浆料，所述接顶柱包括接顶柱纵向骨架、接顶柱横向箍架、接顶柱波纹管和接顶柱浆料；所述基柱纵向骨架、基柱横向箍架、空腔纵向骨架、空腔横向箍架、空腔固定筋条构成基柱筋箍，所述基柱波纹管套于所述基柱筋箍***，所述基柱浆料充填于所述基柱波纹管内，并形成空腔；
所述接顶柱纵向骨架和接顶柱横向箍架构成接顶柱筋箍，所述接顶柱波纹管套于所述接顶柱筋箍***，所述接顶柱浆料充填于所述基柱波纹管内；
其中，所述基柱预制于地面，在使用时，将预制的基柱由地面运输到井下，在井下沿空留巷预定支护位置将所述基柱固定，在所述基柱顶部现场浇注形成接顶柱。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，所述基柱为一个以上较短预制骨架柱体的组合体。这是考虑到如果整体的一个基柱重量太大，则从地面运输到井下也比较困难，则可以将整体的一个基柱分割成多段预制，运输时也分段运输，最后在井下使用时再组装成一个整体。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，所述基柱在充填浆料后也可为实体，即不存在空腔，尤其是在多段预制骨架组合成一个基柱的情况，考虑到此时单个较短的基柱重量相比于一个整体的基柱重量减轻很多，可以不留空腔，从而减少留设空腔的工艺。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，所述接顶柱也是在地面预制。这是考虑到在沿空留巷顶板变形小时，预制接顶柱实际也能满足支护要求，并且预制还能减少井下浇注环节，避免井下施工所带来的不便。
在上述煤矿并下用的预制骨架支柱中，所述接顶柱也形成空腔，这考虑到如果接顶柱支护强度足够，那么留设空腔，就可以节约浆料，也能省去浇注工艺。特别是，如果接顶柱采用地面预制，则也能减小接顶柱重量。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，所述接顶柱波纹管***还固定有锚索箍。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，所述基柱波纹管***还固定有锚索箍。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，所述基柱分段的数量为2个以上。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，所述基柱和所述接顶柱均可拆卸，重新组装。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，基柱纵向骨架和基柱横向箍架均采用直径为700mm的钢筋，其中，基柱纵向骨架采用φ12mm螺纹钢筋，屈服强度为400MPa，基柱横向箍架采用φ8mm螺纹钢筋，屈服强度为335MPa；接顶柱纵向骨架和接顶柱横向箍架均采用直径为700mm的钢筋，其中，接顶柱纵向骨架采用φ12mm螺纹钢筋，屈服强度为400MPa，接顶柱横向箍架采用φ8mm螺纹钢筋，屈服强度为335MPa。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，空腔纵向骨架和空腔横向箍架以及空腔固定筋条均采用直径为700mm的钢筋，其中，空腔纵向骨架采用φ12mm螺纹钢筋，屈服强度为400MPa，空腔横向箍架和空腔固定筋条采用φ8mm螺纹钢筋，屈服强度为335MPa。
在上述煤矿井下用的预制骨架支柱中，接顶柱和整体的基柱高度比例为1∶3-1∶8。
本发明相比于现有技术具有如下技术优势：
(1)本发明基柱，甚至接顶柱都在地面预制，在井下使用时，由地面运输到井下，安装后即可发挥作用，能够提供及时支护，因此，本发明有利于减少井下临时支护，并保证支护强度。
(2)本发明基柱在地面预制，而接顶柱在井下现场浇注，因此，本发明能够满足沿空留巷顶板变形大，必须在现场支护的较高要求。
(3)本发明基柱内形成空腔，因此，本发明能够减小从地面向井下运输预制基柱的困难，能够保证支护速度，降低运输强度和成本，同时在满足支护强度情况下，也节省了浆料。
(4)本发明基柱和接顶柱提供了足够强度的支护，在巷道变形小的情况下，在毁弃沿空留巷时，可以将基柱，甚至接顶柱拆卸回收，重复利用，降低支护成本。
附图说明
为了使发明的内容更容易被清楚的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱基柱部分结构示意图(未充填浆料)；
图2是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱基柱部分正视图(未充填浆料)；
图3是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱基柱部分俯视图(未充填浆料)；
图4是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱基柱部分正视图(已充填浆料)；
图5是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱接顶柱结构示意图(未充填浆料)；
图6是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱接顶柱正视图(已充填浆料)；
图7是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱锚索箍结构示意图。
图中标记为：1-基柱，2-接顶柱，3-锚索箍，101-基柱纵向骨架，102-基柱横向箍架，103-空腔，104-空腔纵向骨架，105-空腔横向箍架，106-空腔固定筋条，107-基柱波纹管，108-基柱浆料，201-接顶柱纵向骨架，202-接顶柱横向箍架，203-接顶柱波纹管，204-接顶柱浆料。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1-7是本发明煤矿井下用的预制骨架支柱的优选实施例。
实施例一
所述煤矿井下用的预制骨架支柱，包括基柱1和接顶柱2；所述基柱1包括基柱纵向骨架101、基柱横向箍架102、空腔纵向骨架104、空腔横向箍架105、空腔固定筋条106、基柱波纹管107和基柱浆料，所述接顶柱2包括接顶柱纵向骨架201、接顶柱横向箍架202、接顶柱波纹管203和接顶柱浆料204；所述基柱纵向骨架101、基柱横向箍架102、空腔纵向骨架104、空腔横向箍架105、空腔固定筋条106构成基柱筋箍，所述基柱波纹管107套于所述基柱筋箍***，所述基柱浆料108充填于所述基柱波纹管107内，并形成空腔103；所述接顶柱纵向骨架201和接顶柱横向箍架202构成接顶柱筋箍，所述接顶柱波纹管203套于所述接顶柱筋箍***，所述接顶柱浆料204充填于所述基柱波纹管203内；其中，所述基柱1预制于地面，在使用时，将预制的基柱1由地面运输到井下，在井下沿空留巷预定支护位置将所述基柱1固定，在所述基柱1顶部现场浇注形成接顶柱2。
在本实施例中，所述基柱1为一个整体。
实施例二
本实施例与实施例一区别在于：在本实施例中，所述基柱1在充填浆料后为实体，不存在空腔。
实施例三
本实施例与实施例一区别在于：在本实施例中，所述接顶柱2也是在地面预制。
实施例四
本实施例与实施例一区别在于：在本实施例中，所述接顶柱2也形成空腔。
实施例五
本实施例与实施例一区别在于：在本实施例中，所述接顶柱波纹管203***还固定有锚索箍3。
实施例六
本实施例与实施例一区别在于：在本实施例中，所述基柱波纹管107***还固定有锚索箍3。
实施例七
本实施例与实施例一区别在于：在本实施例中，所述基柱1为2个较短预制骨架柱体的组合体，所述较短预制骨架主体在地面分别预制，在井下进行组装成一个整体。
以上实施例中，接顶柱和整体的基柱，包括多个较短预制骨架柱体组合后形成的基柱，高度比例为1∶3-1∶8。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于本领域技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
Claims (7)
1.一种煤矿井下用的预制骨架支柱，其特征在于：包括基柱(1)和接顶柱(2)；
所述基柱(1)包括基柱纵向骨架(101)、基柱横向箍架(102)、空腔纵向骨架(104)、空腔横向箍架(105)、空腔固定筋条(106)、基柱波纹管(107)和基柱浆料，所述接顶柱(2)包括接顶柱纵向骨架(201)、接顶柱横向箍架(202)、接顶柱波纹管(203)和接顶柱浆料(204)；
所述基柱纵向骨架(101)、基柱横向箍架(102)、空腔纵向骨架(104)、空腔横向箍架(105)、空腔固定筋条(106)构成基柱筋箍，所述基柱波纹管(107)套于所述基柱筋箍***，所述基柱浆料(108)充填于所述基柱波纹管(107)内，并形成空腔(103)；
所述接顶柱纵向骨架(201)和接顶柱横向箍架(202)构成接顶柱筋箍，所述接顶柱波纹管(203)套于所述接顶柱筋箍***，所述接顶柱浆料(204)充填于所述基柱波纹管(203)内；
其中，所述基柱(1)预制于地面，在使用时，将预制的基柱(1)由地面运输到井下，在井下沿空留巷预定支护位置将所述基柱(1)固定，在所述基柱(1)顶部现场浇注形成接顶柱(2)。
2.根据权利要求1所述的煤矿井下用的预制骨架支柱，其特征在于：所述基柱(1)为一个以上较短预制骨架柱体的组合体。
3.根据权利要求1或2所述的煤矿井下用的预制骨架支柱，其特征在于：所述基柱(1)在充填浆料后为实体，即不存在空腔。
4.根据权利要求1-3任一所述的煤矿井下用的预制骨架支柱，其特征在于：所述接顶柱(2)也是在地面预制。
5.根据权利要求1-4任一所述的煤矿井下用的预制骨架支柱，其特征在于：所述接顶柱(2)也形成空腔。
6.根据权利要求1-5任一所述的煤矿井下用的预制骨架支柱，其特征在于：所述接顶柱波纹管(203)***还固定有锚索箍(3)。
7.根据权利要求1-6任一所述的煤矿井下用的预制骨架支柱，其特征在于：所述基柱波纹管(107)***还固定有锚索箍(3)。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN114109458A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-01 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 一种钢筋混凝土人工矿柱构筑方法 |
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2019
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| CN114109458B (zh) * | 2021-11-29 | 2022-07-26 | 长沙矿山研究院有限责任公司 | 一种钢筋混凝土人工矿柱构筑方法 |
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