[发明专利]一种六边形短臂半开放式支护及其施工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤矿巷道用设施，具体涉及一种六边形短臂半开放式支护及其施工工艺。

背景技术

一、矿工钢梯形棚支护存在的缺点：

1、顶梁和腿过长（一般在2m以上），受压后易弯曲，损坏率高；弯曲后需要专用设备校正，运输量大，运输成本高，报废率高，可重复利用率低。

2、两腿为俯式承压，不仅要承受顶压，还要承受侧压，易造成弯曲。

3、一般均为对棚支护，用料多，成本高。

4、由于两腿的承压面是矿工钢的端头，即使穿靴，柱靴按0.2×0.2×2=0.08m²,按对棚计算：0.08×2=0.16 m² ，由于承压面积小，底鼓速度快，巷道高度不能保证，维修量大。

5、由于底鼓速度快，巷道高度不能保证，一般情况巷道维修需要提接头，一方面提接头工作量大，进度慢，需要较多的维修队伍，维修成本高；另一方面，豫西三软煤层厚度薄，多次提接头易造成大量矸石掺入煤中，降低煤质。

6、由于该支护梁腿不宜过长，所以巷道断面不能满足要求。

二、U型棚存在的缺点：

1、U型棚虽然顶部呈拱形，减小了顶部压力，但由于其高度高（一般在3-3.5 m），增加了腿的受侧压高度。虽然U型钢强度高，但由于其高度远高于梯形棚的高度（2-2.3 m），所以其强度会大大降低，而所受的侧压远大于梯形棚腿所承受的压力，依然易弯曲或扭曲变形，且易造成拱形顶梁变成Λ型（顶梁本身有U型变成V型）报废率高，可重复利用率低。略微轻一点的还需要运到地面由专用设备维修，维修成本高。

2、U型棚和梯形棚存在同样的地鼓问题。虽然其高度和断面比梯形棚增加了许多，无非是延长了巷道的维修周期。而延长维修周期并不能使其在一个维修周期内服务整个工作面的回采，相反维修周期的延长使提接头的高度增加了，工作量增加了，维修成本并没有降低。

3、豫西三软煤层的平均厚度在3-4 m，U型棚的高度（3-3.5 m）增加后，其高度常常大于煤层厚度，这就使在掘进和维修过程中出现大量矸石，煤质没有保证。

4、由于U型棚的高度过高，使其在施工过程中顶梁架设困难，劳动强度大，掘进速度慢，且易发生安全事故。

5、U型棚虽然有连扳连接，由于其棚与棚之间无法安置撑杆，所以在压力作用下棚与棚之间的棚距不能得到保证，出现变形，甚至出现U型钢扭曲现象。

6、U型棚虽为弹性支护，但由于其顶梁的弯曲度与腿上部的弯曲度出现不符或腿上部的弯曲长度不够时，常常出现卡兰螺丝拉断现象。

7、由于U型棚为弧形，其加工需要特殊设备，加工与维修难度大，维修时需要在井上下来回运输，费时费工，维修成本高。且由于是弧形，不方便运输与存放，尤其是顶梁在抬运过程中易滑落砸伤工人脚部。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足而提供一种六边形短臂半开放式支护及其施工工艺。

该支护减少了架棚的事故率，提高了架棚的进度，提高了梁棚的抗压强度。

本发明的目的是这样实现的：

一种六边形短臂半开放式支护，包括支护本体，所述的支护本体由第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂和第六短臂构成，所述的第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂和第六短臂之间首尾一次通过铰接的方式活动连接。

基于以上所述，所述的第一短臂和第四短臂水平布置，所述的第一短臂为巷道顶面支护，所述的第四短臂为巷道底面支护；

所述的第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂、第六短臂相邻的夹角均大于90度。

基于以上所述，所述的水平布置的第一短臂的中心和第四短臂的中心之间设置有竖直立柱。

基于以上所述，所述的水平布置的第一短臂的两端和第四短臂的两端之间还设置有备用立柱。

基于以上所述，所述的第二短臂、第三短臂、第五短臂、第六短臂的长度相等，所述的第一短臂和第四短臂长度相等。

基于以上所述，所述的第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂和第六短臂的两端分别安装有铰接件一和铰接件二，所述的铰接件一和铰接件二相互铰接。

基于以上所述，所述的第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂和第六短臂均为工字型结构，所述的铰接件一固定卡装在第一短臂、第二短臂、第三短臂、第四短臂、第五短臂和第六短臂的一端，所述的铰接件二固定扣装在另一端。

一种六边形短臂半开放式支护的施工工艺工艺如下：