[发明专利]一种新型高强度大变形活塞式反底拱

说明书

技术领域

本发明专利涉及一种新型高强度大变形活塞式反底拱。

背景技术

在深部矿井开采过程中，地质条件复杂多变，加上高地应力和矿井动力灾害的影响，造成巷道变形严重、甚至报废(底鼓严重，两帮片帮及顶板垮落)，很多巷道需多次维修，也不能保障矿井正常生产，这类巷道治理必须坚持治帮先治底原则。针对巷道底鼓严重，目前主要采用以下手段：卸压法、混凝土反底拱、底板加固法等多种支护手段，但效果不明显。混凝土反底拱具有足够大抗压强度，但变形有限，无法适应底板大变形，底板压力较大造成支护结构失效、破裂。治理底鼓需遵循“让压”、“抗压”特点，既让底板适当变形，又要提供足够大支护强度。因此亟需设计一种既“让”又“抗”的联合支护结构，控制深部矿井软岩巷道及动力灾害下巷道变形，故此提出高强度大变形活塞式反底拱，解决此类巷道底鼓严重难题。

现有的技术方案：底板卸压、底板加固、注浆锚杆、混凝土反底拱等支护，这些支护不能体现“刚”“柔”结合，无法从根本上解决底板大变形，只是延缓底板翻修时间及次数。

缺点是：现有支护技术主要是加强底板支护和卸压孔(槽)，让巷道两帮压力向底板深部转移，减轻底板支护压力。当顶板来压时，往往是底板支护结构先失效、破坏，造成整个巷道支护结构失稳，巷道变形严重，需重新翻修。

本发明专利目的：本支护结构综合考虑让压、抗压特点，既让底板有一定程度变形，释放部分围岩压力，又能提供足够大支护强度，限制底板进一步变形。这种支护结构稳定性好、可靠程度高、耗时短，且它与巷道顶部、帮部可缩性金属支架或锚杆(索)支护联合使用，可有效控制巷道底鼓，保证巷道整体稳定性，避免巷道因底板破坏造成整体支护失效。

发明内容

本发明提供一种新型高强度大变形活塞式反底拱，其特征在于包括圆弧形金属盒构件(1)，圆弧形金属钢板(2)，卡槽(6)，锚杆孔(3)和填充材料(4)，

所述圆弧形金属盒构件(1)为中空结构，内侧四周具有卡槽(6)，该卡槽(6)内部放置圆弧形金属钢板(2)，该圆弧形金属钢板(2)可以在卡槽(6)内部往复运动，所述圆弧形金属盒构件(1)的中空部具有填充材料(4)，在所述填充材料(4)上具有多个锚杆孔(3)。

所述圆弧形金属盒构件(1)的四角具有铰接(5)。

所述锚杆孔(3)位于圆弧形金属盒构件(1)的中空部的中部。

如权利要求1所述的一种新型高强度大变形活塞式反底拱，其特征在于所述填充材料(4)为泡沫塑料。

所述锚杆孔(3)内部具有限制锚杆移动的金属套管。高强度大变形锚杆直径和金属套管内径一致，套管作用一方面密封圆弧形金属盒内泡沫塑料，另一方面提供足够大摩擦力，阻止金属板2向上移动，提供变形空间。巷道底板挤压金属盒变形和圆弧形金属盒本身作为支护结构变形为巷道底鼓提供一定变形空间，释放部分围岩压力，再通过高强度大变形锚杆，进一步限制围岩变形。

有益效果：

本专利设计的高强度大变形活塞式反底拱实现双层让压，加强底板支护，且支护结构可回收循环利用。本专利支护巷道底板，遵循刚柔并济原则，既体现让压，让底板适当变形，释放部分压力，又要加强支护，限制巷道底板进一步变形，保障巷道支护结构整体稳定。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的正视图；

图3是图2的局部放大图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。

一种新型高强度大变形活塞式反底拱，其特征在于包括圆弧形金属盒构件(1)，圆弧形金属钢板(2)，卡槽(6)，锚杆孔(3)和填充材料(4)，

所述圆弧形金属盒构件(1)为中空结构，内侧四周具有卡槽(6)，该卡槽(6)内部放置圆弧形金属钢板(2)，该圆弧形金属钢板(2)可以在卡槽(6)内部往复运动，所述圆弧形金属盒构件(1)的中空部具有填充材料(4)，在所述填充材料(4)上具有多个锚杆孔(3)。

所述圆弧形金属盒构件(1)的四角具有铰接(5).

所述锚杆孔(3)位于圆弧形金属盒构件(1)的中空部的中部。

如权利要求1所述的一种新型高强度大变形活塞式反底拱，其特征在于所述填充材料(4)为泡沫塑料。