[实用新型]玻璃钢单体支柱鞋

说明书

本实用新型涉及一种煤矿井下开采用单体支柱（金属摩擦支柱和单体液压支柱的总称）的座垫。

井下采煤工作面支撑顶板的单体支柱，承受顶板的强大压力。如果底板软，顶板来压时往往将单体支柱压到底板中，致使顶板大量下沉、破碎，因而发生冒顶事故。为防止支柱扎入底板，在软底板采煤工作面使用单体支柱时，长期以来，都在支柱下面垫一块特制的木垫（矿上通称穿木鞋）。但木鞋消耗大量木材，而且其抗压强度差，损坏率高，回收复用率低。木鞋被压坏后，支柱仍能被压入底板，难于避免发生冒顶事故。也有用木梁做木鞋的，虽然损坏率低些，但坑木消耗增大。有的煤矿使用铁鞋，虽然不致损坏，但回收时不安全，致使回收率降低，成本增高。此外，工人搬运铁鞋的劳动强度大。

据长期的调查，目前还没有强度高而使用方便、回收率高的柱鞋。

本实用新型的目的，就在于提供一种适于单体支柱使用的优质柱鞋。

本实用新型所用材料是以聚乙烯醇缩丁醛改性的酚醛树脂和3～5cm定长玻璃纤维为原料，用公知方法配制的酚醛玻璃纤维模压塑料，也可采用市场有售的同种成品。这种玻璃钢的特点是：抗压强度高达1200kg／cm²（而单体支柱底面积额定工作阻力30T时的压强是300kg／cm²，只相当于玻璃钢抗压强度的1／4），且具有足够的抗弯强度（≥800kg／cm²）和抗拉强度（≥500kg／cm²）；密度为（1.7～1.8）×10³kg／m³，只是铁的比重的1／4。用玻璃钢制成的柱鞋有强度高和重量轻等优点。

这种玻璃钢柱鞋有两种不同类型。一类柱鞋适用于顶板较完整、稳定，在回撤支柱时顶板暂不垮落的工作面，其特点是柱鞋底座是整体的，强度高；另一类柱鞋适用于顶板较破碎并不稳定，在回撤支柱时顶板已部分垮落因而埋压柱鞋的工作面，其特点是底座由3块组成，用铰链（俗称合页）连接，回撤被埋压的支柱时，底座可折叠下垂，减小提拉支柱的阻力。

适用于稳定顶板的玻璃钢柱鞋，由上盘1和底座2组成（附图1、2、3）。底座2的中央是一个柱槽3，槽的形状和尺寸与单体支柱的底盘一致，即金属摩擦支柱柱鞋底座上的柱槽为方形，单体液压支柱柱鞋底座上的柱槽为圆形，以便安装支柱。上盘1由两个半圆组成，用螺栓连接，上盘1的柱孔4的形状和尺寸，与单体支柱的柱体一致，即为方形或圆形。安装时将上盘的柱孔套在柱体上，等支柱在底座的柱槽3中就位后，对准上盘和底座上的连接螺孔5和6，上盘正好压在支柱下部凸出的底盘上，然后用螺栓固定，支柱与柱鞋即连成一体。

为使支柱支设后不致移位，在底座2的底面有能插到底板中的防滑齿7。

为满足支设支柱须有3°～5°的迎山角及在顶板作用下支柱微量摆动的需要，上盘1上的连接螺孔5做成长圆形，底座2的柱槽也须留有一定余量，在顶板来压时，支柱就能以它在柱槽3中的下支点为定点，随之做微量摆动。

适用于破碎顶板的玻璃钢柱鞋见附图4。合页13由4块2mm钢板焊接而成（附图7）。两块对称的梯形钢板的长边上各焊一根φ6mm的铁管，管中各插入一根φ4mm的圆铁棍，铁棍两端分别焊在对称的方形钢板上。将左、右、中底板10、11、12分别用螺栓固定在合页13上，即形成底座9（附图6）。如支柱被冒落的顶板岩块埋住，回柱时上提柱体，底座上的左右底板10、11下垂，即可减轻阻力。同稳定顶板玻璃钢柱鞋一样，底座上也有方形或圆形柱槽3。底座9的底面有能插到底板中的防滑锥14。上盘8的连接螺孔15也是长圆形，其作用与稳定顶板柱鞋的上盘连接螺孔5相同（附图1）。

两种玻璃钢支柱的零部件，都是用公知方法利用专用模具热压成型的。

使用玻璃钢柱鞋，可改善顶板支护状况。使用木鞋时单体支柱的工作阻力只有10～15t，顶板压力再增大，木鞋即被压坏，支柱扎底，使顶板下沉直到破坏。使用玻璃钢柱鞋时，单体支柱的工作阻力可提高到25～30t，支柱的支设密度减小，顶板也不致下沉，从而增加了工作面工作、活动空间。由于柱鞋和支柱连成一体，支设和回柱时不需安装和拆卸，而且可以复用，因而节省大量人力和物力。

据不完全统计，全国软底板采煤工作面的总长度约9万米，如按支柱间距0.5米，支设3～4排支柱计算，使用玻璃钢柱鞋的技术和经济效益是相当可观的。