[实用新型]一种深井高地压实体煤帮柔性让压木托盘

说明书

技术领域

本实用新型涉及到深井高地压实体煤帮支护领域。木托盘起到柔性让压的作用。

背景技术

在我国东部矿区，随着浅部煤炭资源的减少，有的矿井开采深度已超过1000米，高地压问题突显。对于煤层巷道尤为明显，最显著的特点是两帮煤体强度低、松散破碎、裂隙发育。因此，开掘巷道后，两帮的稳定性对整个巷道的稳定有显著的影响，如果两帮位移变形过大，造成塑形区向深部发展，会导致顶板失稳和底板位移加大。

煤巷锚杆支护与传统金属支架支护相比，它可以在很大程度上改善围岩稳定状况，减轻工人劳动强度，降低巷道支护成本，减少巷道维护费用，实现煤巷快速掘进，为回采工作面快速推进创造有利条件。

煤巷锚杆支护属于柔性支护，煤壁一般比较破碎，通过垫一层面积较大的木托盘，可以在较大面积上紧贴煤壁，扩大锚固力的传递范围。同时，煤巷受到掘进及回采的影响，变形很大，通过垫一层木托盘可以起到让压的作用，允许巷道有一定的变形而不破坏，充分发挥围岩的自我承载能力，使巷道在使用期限内满足生产要求。

采用木托盘在煤巷帮部围岩起到护表作用，同时，结构简单，劳动强度低，成本低，对于目前煤矿企业节约开支尤为重要。但是，根据现场实地调查发现，锚杆安装后，木托盘在托锚力的压力下，由于木板为各向异性材料，很容易沿着木板的纹理弱面劈裂。这样会造成以下的不利影响。

a、减少了护表面积。对于破碎的煤壁支护效果降低。

b、降低了锚杆的预紧力。由于木托盘过早的劈裂，使得锚杆自身的铁托盘与煤壁不能紧贴，原先施加在锚杆上的预紧力降低。

c、锚杆由主动支护变为被动支护，削弱了锚杆自身的优势。 

发明内容

技术问题：本实用新型针对已有技术中的不足，提供了一种结构简单，劳动强度低，成本低，使用效果好的深井高地压实体煤帮柔性让压木托盘。

技术方案：一种深井高地压实体煤帮柔性让压木托盘，在木板长度方向上、下两端各四分之一处钻有横向钻孔，钻孔方向垂直于木板的纹理弱面，钻孔位置位于木板厚度的中心位置；钢筋贯穿横向钻孔，钢筋两端套上高强度垫圈和配套的螺母。木板长为350~400mm，宽为200~250mm，厚为45~55mm；钢筋两端加工有螺纹，直径为10~12mm，长为250~300mm；垫圈采用高强度钢材制作，内径大于钢筋直径3~5mm，外径等于木板的厚度。木托盘位于煤壁和锚杆铁托盘之间，起到柔性让压的作用；垂直于木托盘纹理弱面的横向钻孔数目为2~4个，可以根据具体的木板大小，压力大小调整。 

有益效果：本实用新型为一种深井高地压实体煤帮柔性让压木托盘，通过在木板长度方向上、下两端垂直于木板纹理弱面贯穿钢筋加强其弱面强度，使木托盘处于双向受压的力学状态，提高了木托盘整体强度，防止在深井高地压作用下过早的劈裂，为锚杆支护提供了可靠的护表结构。结构简单，劳动强度低，成本低，适用于煤巷柔性让压支护，对于目前煤矿企业节约开支尤为重要。

附图说明

图1 为一种深井高地压实体煤帮柔性让压木托盘锚固系统。

图中：1－木板；2－高强度垫圈；3－钢筋配套的螺母；4－两端加工有螺纹的钢筋；5－锚杆；6－锚杆螺母；7－锚杆铁托盘；8－纹理弱面。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。

本实用新型为一种深井高地压实体煤帮柔性让压木托盘，图1所示。它由木板1，钢筋4，高强度垫圈2，钢筋配套的螺母3组成。木板1长为350~400mm，宽为200~250mm，厚为45~55mm；钢筋4两端加工有螺纹，直径为10~12mm，长为250~300mm；垫圈采用高强度钢材制作，内径大于钢筋直径3~5mm，外径等于木板的厚度。

a、按具体尺寸切割出木板1，使用木工机械在木板1长度方向上、下两端各四分之一处钻出横向钻孔，在木板1平面中心位置钻出锚杆孔。

b、将木板1长度方向上、下两端的横向钻孔贯穿钢筋4，使得钢筋4两端的出露长度大致相当，套上高强度垫圈2和钢筋配套的螺母3，用扭矩扳手拧紧，使得木板1的纹理弱面8有一定的预紧力。

c、采用钻机打锚杆孔，并放好药卷；并将锚杆孔周围的煤壁清理平整。

d、将木板1紧贴煤壁，使锚杆孔与煤壁上已钻出的孔对应好。

e、将锚杆5先后穿过锚杆铁托盘7、木板1上的锚杆孔，按常规方法安装好锚杆5。在锚杆5工作的过程中可以根据木板1的变形，使用扭矩扳手调整木板1长度方向上、下两端的螺母2，使木板1的纹理弱面8始终保持一定的强度。