[发明专利]矿井巷道组合支护系统仿真模型

说明书

本发明公开了一种矿井巷道组合支护系统仿真模型，主要包括：料石砌碹支护系统、U型钢支护系统、锚联网支护系统、工字钢支护系统、锚喷支护系统和锚索网喷支护系统。料石砌碹支护系统、U型钢支护系统与锚联网支护系统紧密连接依次贯通，构成圆弧形巷道的组合支护模型，工字钢支护系统、锚喷支护系统与锚索网喷支护系统顺次连接贯通，构成矩形巷道的组合支护模型。圆弧形巷道的组合支护模型内铺设轻车轨道和重车轨道，其上部由入口处开始架设通信电缆和输气管道，底部内侧铺设排水管道；矩形巷道的组合支护模型内铺设合成车道，在两巷交接处内侧设计炮眼布置断面。该发明能够真实再现矿井巷道的支护全貌，对强化采矿专业课程学习意义重大。

技术领域

本发明涉及煤矿巷道支护领域，尤其是一种矿井巷道组合支护系统仿真模型。

背景技术

矿井巷道的安全稳定事关煤矿生产的大局，对确保煤矿高产高效至关重要。巷道施工由于处在地下工程作业，开挖难度大，隐蔽性强，复杂程度高。通常巷道开挖过程中要对井巷硐室进行及时支护和补强加固，针对具体的工程背景、地质条件、围岩性质、构造属性和力学显现特征制定切实可行的支护措施，因地制宜地设计巷道支护方案，从而形成矿井巷道组合支护系统。采矿教学和实践过程中，受教学模式和教学地点的限制，学生多以课堂学习为主，到矿井一线亲身体验和观看巷道支护系统的机会很少，而且即使到现场观摩也很难全面了解整条巷道的支护全貌，因此在地面采矿实验室建立矿井巷道支护系统的仿真模型，以供科研教学和实践学习变得愈加重要。

发明内容

本发明弥补了采矿教学和实践学习的缺陷，融合了矿井巷道支护系统的多种支护方式，提供了一种学习简单、观摩方便、集现场教学和专业指导为一体的新型矿井巷道组合支护系统仿真模型。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：所述的矿井巷道组合支护系统仿真模型，由料石砌碹支护系统、U型钢支护系统、锚联网支护系统、工字钢支护系统、锚喷支护系统和锚索网喷支护系统构成。所述的料石砌碹支护系统、U型钢支护系统与锚联网支护系统紧密连接依次贯通，构成圆弧形巷道的组合支护模型，所述的工字钢支护系统、锚喷支护系统和锚索网喷支护系统顺次连接贯通，构成矩形巷道的组合支护模型，圆弧形巷道的组合支护模型和矩形巷道的组合支护模型共同构成矿井巷道组合支护系统仿真模型。圆弧形巷道的组合支护模型内铺设轻车轨道和重车轨道两条行车轨道，圆弧形巷道的组合支护模型上部由入口处开始架设通信电缆和输气管道，圆弧形巷道的组合支护模型底部内侧铺设排水管道，形成煤矿井下运输、供电、通风、排水的多功能融合。矩形巷道的组合支护模型内铺设一条合成车道，在圆弧形巷道和矩形巷道的两巷交接处实行车辆并轨和行道贯通，同时在两巷交接处内侧区域设计炮眼布置断面，模拟掘进巷道的爆破工序。

根据所述的模型，所述的料石砌碹支护系统由料石砌碹支撑层、料石砌碹承载层和料石砌碹垫层构成，所述的U型钢支护系统由金属顶梁、金属卡键、金属柱腿和金属底座组合而成，所述的锚联网支护系统由金属锚杆与金属网组成。

根据所述的模型，所述的工字钢支护系统由顶角卡键、工字钢棚和钢棚底座构成，所述的锚喷支护系统由注浆锚杆和混凝土喷层组合而成，所述的锚索网喷支护系统由锚索、钢丝网和混凝土喷射层组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该模型能够系统真实地反映出煤矿井下的施工工艺、巷道类型、断面形状、设备布置和支护状况，再现矿井巷道的支护全貌，还原煤矿井下运输系统、供电系统、通风系统、排水系统和爆破系统的运作过程，对强化采矿专业课程学习、增加生产实践认知、扩展工程素质训练具有重要作用。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明的平面结构示意图。