[实用新型]一种可缩型协调变形耦合支护设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种支护设备，特别涉及一种可缩型协调变形耦合支护设备。

背景技术

近年来随着我国煤矿采深的不断增加，矿井巷道围岩出现非线性大变形。当采深达到一定的深度时，岩石表现出脆延转化、蠕变等在浅部所不具备的特性。这就需要在支护的过程中提出与浅部不同的支护方案。现有的技术不能很好的控制深部巷道围岩的变形。根据目前所掌握的规律,随着采掘深度的增加,巷道变形加剧、底鼓严重、巷道翻修率增大，这些不仅影响煤矿企业的安全生产，而且增大了煤矿的成本，因此，设计出新的能有效控制巷道围岩变形破坏的支护设备势在必行。

发明内容

通过理论分析和大量的工程实践,当采深达到一定深度时，巷道围岩积聚了大量的能量，一味的增大支护强度反而不利于巷道围岩变形的有效控制，且易于损坏支护设备。本实用新型提供一种可缩型协调变形支护设备，该支护设备不仅能在巷道开挖初期随着巷道变形发生可控的一定范围的收缩，让围岩释放一定的能量，充分发挥巷道围岩的自承作用，而且能够在巷道围岩释放能量阶段结束后与锚杆、锚索、注浆等支护措施进行联合支护。该支护设备两底角和两顶角采用弧形设计，减少因局部应力集中使支护设备整体发生失稳破坏。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种可缩型协调变形耦合支护设备，其特征在于包括第一支护设备主体和第二支护设备主体，所述第一支护设备主体和第二支护设备主体相互对接形成矩形框架，所述第一支护设备主体和第二支护设备主体的外部转角制成弧形，所述第一支护设备主体的两端部具有矩形伸出部，所述第二支护设备主体的两端具有矩形凹槽，装配时所述矩形伸出部伸入所述矩形凹槽中，所述矩形伸出部下表面设置多个第一咬合齿，所述矩形凹槽的凹槽宽度大于所述第一支护设备主体端部的矩形伸出部厚度，所述矩形凹槽的内壁上表面设置多个第二咬合齿，当所述第一支护设备主体和所述第二支护设备主体对接时，所述第一咬合齿和第二咬合齿相互啮合。

所述第一支护设备主体和第二支护设备主体的第一咬合齿和第二咬合齿的啮合数量是可变的，从而改变支护设备的收缩量。

在所述矩形伸出部中开设多个螺钉孔3，当所述支护设备达到所需收缩位置时，在所述螺钉孔3中插入螺钉或螺栓，形成止挡，使该支护设备不再收缩。

在所述第一支护设备主体和所述第二支护设备主体的除矩形伸出部和矩形凹槽部之外的主体上沿轴线开设多个锚杆孔或注浆4，当该支护设备发生一定的收缩且经螺钉或螺栓固定之后，根据巷道围岩特性通过所述多个锚杆孔或注浆孔4进行锚杆、锚索、注浆的支护措施，控制巷道围岩的变形。

本实用新型以低碳钢为基本材料，设计圆角矩形钢架（支护设备），支护设备整体分为两部分，两部分通过各自的齿之间的咬合进行衔接。支护设备初步安装时，两部分之间只有一个齿咬合，随着巷道围岩的变形围岩应力作用在支护设备的两部分上，由于两部分的相互积压，支护设备两部分衔接处咬合的齿不断增多，支护设备收缩。当巷道围岩产生技术人员预定的合理的变形后，通过螺钉或螺栓可使支护设备的收缩停止。该支护设备不仅能够使围岩发挥其自承作用，而且能够最大限度的发挥支护设备的自身强度，使支护体本身与巷道围岩达到耦合。

本实用新型的有益效果是：可以有效的将深部巷道围岩变形控制在一定范围内，发挥围岩自承能力和支护体自身强度，使支护体与围岩在结构、强度、刚度等方面达到耦合，且能与锚杆、锚索、注浆等支护措施进行联合支护。可缩型协调变形支护设备只有两部分，不仅便于拆装而且能够方便的控制支护设备的收缩范围，从而达到与巷道围岩的协调变形。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是可缩型协调变形支护设备正视图。

图2是咬合齿的局部图。

图3是螺钉或螺栓孔的局部图。

图4是可缩型协调变形支护设备俯视图。

图5是可缩型协调变形支护设备右视图。

图6是设置阻挡螺栓或螺钉的支护设备示意图。

图中：1.支护设备主体 ，2.咬合齿，3.螺钉或螺栓孔 ，4.锚杆（或锚杆或注浆）孔，5. 阻挡螺栓或螺钉。

具体实施方式

下面将参考附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述。