[实用新型]沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构

说明书

本实用新型公开了一种沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构，包括顶板岩块，还包括沿垂直于直接顶底面的方向锚入顶板岩块的法向锚杆和法向锚索，还包括沿与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及直接顶、以及与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及基本顶的补打锚杆，还包括与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及基本顶的补打锚索。本实用新型沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构，通过设置斜拉式的锚杆及锚索将顶板岩块与直接顶及基本顶锚固在一起，使顶板岩块成为一端悬空没有岩层支承、另一端固定的“倾斜组合悬臂梁”，能有效抵抗顶板岩块的“拉剪式”破坏，起到很好的顶板稳定作用，解决了上行沿空留巷条件下，顶板易垮落的问题。

技术领域

本实用新型涉及一种矿井留巷围岩加固技术领域，特别涉及一种沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构。

背景技术

上行沿空留巷条件下，顶板易垮落。我们通过对缓斜近距离突出薄煤层群的开采现状进行研究，建立了区段上行沿空留巷条件下留巷巷道顶板力学模型，分析了顶板“拉剪式破坏机理”，找到了巷道变形破坏的主要原因，为采动、留巷期间巷道的支护找到了新的思路。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构，以解决上行沿空留巷条件下，顶板易垮落的问题。

本实用新型沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构，包括顶板岩块，还包括沿垂直于直接顶底面的方向锚入顶板岩块的法向锚杆和法向锚索，还包括沿与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及直接顶、以及与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及基本顶的补打锚杆，还包括与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及基本顶的补打锚索。

进一步，所述β锐角≤60°。

本实用新型的有益效果：

本实用新型沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构，通过设置斜拉式的锚杆及锚索将顶板岩块与直接顶及基本顶锚固在一起，使顶板岩块成为一端悬空没有岩层支承、另一端固定的“倾斜组合悬臂梁”，能有效抵抗顶板岩块的“拉剪式”破坏，起到很好的顶板稳定作用，解决了上行沿空留巷条件下，顶板易垮落的问题。

附图说明

图1为顶板岩块的锚固示意图。

图2为顶板岩块受力分析图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。

如图1所示，本实施例沿空留巷顶板斜拉式组合悬臂梁结构，包括顶板岩块1，还包括沿垂直于直接顶底面的方向锚入顶板岩块的法向锚杆2和法向锚索3，还包括沿与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及直接顶4、以及与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及基本顶5的补打锚杆6，还包括与直接顶底面成β锐角的方向锚入顶板岩块及基本顶的补打锚索7。在具体实施中，所述β锐角一般小于等于60°。

法向锚杆2和法向锚索3，的作用是将顶板岩块各分层锚固为组合岩梁。将顶板岩块做受力分析，如图2所示。法向锚杆2和法向锚索3的锚固力是内力，它仅起到将顶板各分层锚固为一个整体的作用。顶板岩块在煤壁处断裂回转后，受到煤壁处的抗剪力P、采空区巷旁支柱8反力F和顶板岩块的重力W的作用。而W可分解为垂直于岩层的法向力N和沿岩层的倾斜向下分力T：

N＝W·cosα (1)

T＝W·sinα (2)

N＝P+F (3)