[发明专利]一种矿山井巷支护钢拱架及其安装方法

说明书

本发明公开了一种矿山井巷支护钢拱架及其安装方法，矿山井巷支护钢拱架包括中部钢拱架组件，所述中部钢拱架组件的两侧分别设有一组三角形支架，所述中部钢拱架组件包括拱形的拱顶单元，所述拱顶单元的两端分别设有一根巷道两帮长条U型钢，所述拱顶单元与两根所述巷道两帮长条U型钢共同围成下部开口的拱形，所述拱顶单元的两端分别与两组所述三角形支架的上部相连，两根所述巷道两帮长条U型钢的下端分别与两组所述三角形支架的下部相连，一组所述三角形支架与相邻的一根所述巷道两帮长条U型钢共同围成封闭的三角形区域。该发明旨在解决现有技术中的井巷支护容易造成巷道局部整体下陷的技术问题。

技术领域

本发明属于井巷施工支护技术领域，尤其涉及一种矿山井巷支护钢拱架及其安装方法。

背景技术

在地下矿山三心拱巷道开掘成型之后，有多种支护方法方式，其中采用钢拱架进行支护，是成本相对较高，支护相对较为稳定的一种支护方式。

现有技术中，采用钢拱架进行支护时，包括如下两种结构：

(1)采用型钢紧贴巷道岩壁封闭成圈进行支护。此种方式依靠成型钢材的刚度，形成对巷道周围围岩来压的被动抵抗，是一种较为有效的被动支护方式。该种结构的不足在于，采用这种支护结构，钢材最终将力传递给了巷道底板，即最终依靠的是巷道底板的稳固性及钢材刚度进行支护。

(2)在巷道拱架支腿处焊接宽大垫板以支撑巷道的半封闭式的钢拱架支护方式，该型支护方式也是依靠巷道底板的稳固性来支撑支护巷道，当巷道没有稳固底板或底板不够稳固时，该种支护方式容易造成巷道顶板压力压迫钢拱架支腿深入底板岩层，最终导致巷道顶板下移，缩小巷道空间从而影响巷道的使用功能。

因此，现有技术的不足在于，采用现有技术中的支护结构，在巷道没有稳固底板或底板不够稳固时，容易造成巷道局部整体下陷，从而在整个巷道底板造成台阶高差，影响巷道的使用功能。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明提出了一种矿山井巷支护钢拱架及其安装方法，该矿山井巷支护钢拱架及其安装方法旨在解决现有技术中的井巷支护容易造成巷道局部整体下陷的技术问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明提出了一种矿山井巷支护钢拱架，包括中部钢拱架组件，所述中部钢拱架组件的两侧分别设有一组三角形支架，所述中部钢拱架组件包括拱形的拱顶单元，所述拱顶单元的两端分别设有一根巷道两帮长条U型钢，所述拱顶单元与两根所述巷道两帮长条U型钢共同围成下部开口的拱形，所述拱顶单元的两端分别与两组所述三角形支架的上部相连，两根所述巷道两帮长条U型钢的下端分别与两组所述三角形支架的下部相连，一组所述三角形支架与相邻的一根所述巷道两帮长条U型钢共同围成封闭的三角形区域。

优选的，所述三角形支架包括下斜U型钢和上斜U型钢，所述下斜U型钢的一端与拱顶单元相连，所述上斜U型钢的一端与所述巷道两帮长条U型钢的底端相连，所述下斜U型钢远离所述巷道两帮长条U型钢的一端与所述上斜U型钢远离所述巷道两帮长条U型钢的一端卡接相连，所述上斜U型钢、所述下斜U型钢和所述巷道两帮长条U型钢共同围成封闭的三角形区域。

优选的，所述拱顶单元包括弧形的拱顶弧形U型钢，所述拱顶弧形U型钢的两侧分别连接有一根弧形的拱两侧弧形U型钢，所述拱顶弧形U型钢和所述拱两侧弧形U型钢之间为柔性连接，所述拱两侧弧形U型钢与所述巷道两帮长条U型钢之间为柔性连接。

优选的，所述拱两侧弧形U型钢和所述下斜U型钢之间刚性连接，所述巷道两帮长条U型钢的下端和所述上斜U型钢之间刚性相连。

优选的，所述矿山井巷支护钢拱架还包括完全填充所述三角区域的混凝土岩体。

优选的，所述拱两侧弧形U型钢和所述下斜U型钢之间通过弧状的第一短弧型U型钢相连；所述巷道两帮长条U型钢底端和所述上斜U型钢之间通过弧状的第二短弧型U型钢相连。