本發(fā)明涉及一種用于金屬地下礦山巷道冒落區(qū)及破碎帶的支護方法。

背景技術(shù)：

目前，非煤地下礦山巷道冒落區(qū)及破碎帶的支護，當(dāng)巷道發(fā)生冒落時，通常采取的措施是用鋼拱架加混凝土支護，冒落區(qū)域采用注漿法來充填采空區(qū)，或者用枕木充填冒落區(qū)，當(dāng)巷道施工遇到破碎帶時，通常用砂漿錨桿，或者用注漿法通過破碎帶。不論哪種施工方案，在施工的過程中，工人及設(shè)備常常暴露在危險區(qū)域，冒落區(qū)域隨時會發(fā)生二次冒落，破碎帶隨時會發(fā)生石塊掉落，嚴重時會造成人員傷亡或設(shè)備的損壞。并且在支護過程中，機械化程度不高，主要是通過人工的方式進行鋼拱架的安裝及頂部枕木的安放，勞動強度大，施工效率低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種用于金屬地下礦山巷道冒落區(qū)及破碎帶的支護方法，解決金屬地下礦山巷道冒落區(qū)及破碎帶支護問題，安全性及施工效率高。

本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種用于金屬地下礦山巷道冒落區(qū)及破碎帶的支護方法，包括以下步驟：

1）根據(jù)冒落區(qū)或破碎帶的長度，提前在巷道的地面兩側(cè)安裝支架軌道，并在巷道一端的安全區(qū)域安裝好沿其輪廓設(shè)置有倒U型軌道的第一拱形支架；

2）根據(jù)冒落區(qū)或破碎帶的長度，在第一拱形支架的兩側(cè)分別安裝導(dǎo)向桿；

3）將預(yù)制好的第二拱形支架至第n拱形支架分別安裝在支架軌道上，并使第二拱形支架至第n拱形支架兩側(cè)部的導(dǎo)向套分別套置在導(dǎo)向桿上，所述第二拱形支架至第n拱形支架上分別沿其輪廓設(shè)置有倒U型軌道，且第二拱形支架至第n拱形支架的兩側(cè)桿下部分別設(shè)置有由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動的滾輪；

4）通過驅(qū)動機構(gòu)使第二拱形支架至第n拱形支架分別移動到指定位置，且第n拱形支架移動到巷道另一端的安全區(qū)域；

5）依次在第一拱形支架至第n拱形支架的倒U型軌道上安裝支護板，并使相鄰兩拱形支架的支護板首尾相接；

6）在位于冒落區(qū)或破碎帶下側(cè)的支護板上間隔安裝穿入冒落區(qū)或破碎帶內(nèi)的灌漿管，并在灌漿管內(nèi)穿設(shè)伸入冒落區(qū)或破碎帶上方的巖層內(nèi)的錨桿；

7）通過灌漿管向冒落區(qū)或破碎帶內(nèi)灌注砂漿，待砂漿硬化后即完成冒落區(qū)或破碎帶的支護。

進一步地，所述支護板分別由若干塊模板拼接組成，所述模板縱向穿過倒U型軌道且中部卡于倒U型軌道內(nèi)，模板的兩側(cè)部分別設(shè)置有鉸接部并經(jīng)縱向穿過鉸接部的銷軸與相鄰模板實現(xiàn)鉸接。

進一步地，所述模板的前后端分別設(shè)置有與相鄰支護板上的模板相連接的連接部，位于冒落區(qū)或破碎帶下方的上還設(shè)置有用于灌漿管穿過的套孔。

進一步地，所述第一拱形支架至第n拱形支架上位于倒U型軌道的一端口設(shè)置有牽引電機，所述牽引電機的輸出端設(shè)置有伸入倒U型軌道內(nèi)的牽引繩；模板在安裝時，將牽引繩與第一塊裝入倒U型軌道內(nèi)的模板相連接，通過驅(qū)使?fàn)恳姍C完成組裝好的支護板的安裝。

進一步地，所述倒U型軌道的一端口設(shè)置有模板限位板，倒U型軌道的另一端口設(shè)置有弧形導(dǎo)入部，倒U型軌道內(nèi)的上、下側(cè)分別設(shè)置有輔助滾珠。

進一步地，所述第一拱形支架至第n拱形支架的上部分別設(shè)置有橫梁，所述橫梁上設(shè)置有橫槽，所述橫槽的中部豎向設(shè)置有與支護板的模板相連接的固定支柱，橫槽的兩側(cè)部分別間隔斜置有與支護板的模板相連接的活動支柱；所述第一拱形支架至第n拱形支架的下側(cè)還豎向設(shè)置有液壓支柱，所述液壓支柱的伸縮桿支撐于橫梁中部。

進一步地，位于固定支柱上方的模板中部設(shè)置有十字型卡槽，所述固定支柱在安裝時將其上端插入十字型卡槽內(nèi)，再將固定支柱的下端通過銷軸與橫槽相鉸接。

進一步地，用于與活動支柱上端相連接的模板中部分別設(shè)置有十字型卡槽，所述活動支柱在安裝時將其上端斜著插入十字型卡槽內(nèi)，再將活動支柱的下端裁剪并通過銷軸使其與設(shè)置于橫槽上的銷軸孔相鉸接。

進一步地，所述驅(qū)動機構(gòu)包括分別設(shè)置于第二拱形支架至第n拱形支架的兩側(cè)桿下部的驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機經(jīng)傳動鏈條驅(qū)動與滾輪相連接；所述灌漿管上間隔設(shè)置有梅花狀灌漿孔，灌漿管的下部設(shè)置有灌漿閥門。

進一步地，所述第二拱形支架至第n拱形支架運動到位后通過鎖緊螺栓將導(dǎo)向套經(jīng)與導(dǎo)向桿鎖緊固定，所述第一拱形支架的兩側(cè)部還設(shè)置有與第n拱形支架相兩連接并呈交叉狀的加強桿。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

通過冒落區(qū)時，可以及時讓人員處于安全的施工環(huán)境中；并且采用的模板，解決了冒落區(qū)注漿問題；通過模板的組裝，解決了冒落區(qū)域的支護問題；當(dāng)通過破碎帶時，設(shè)計的模板有專門留有進行支護施工的鉆孔，工人在拱形支護板的情況下進行施工，安裝錨桿等工序，解決了工人作業(yè)安全問題。拱形支護板的拱形支架提前安裝好的軌道上，通過人工遙控的方式進行行走，解決了勞動強度大，施工效率低的問題，平時需要5-6人才能完成的工作，現(xiàn)在只需要2人就能解決。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的左側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明的模板的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的倒U型軌道的局部示意圖；

圖5為本發(fā)明的圖4的A-A剖視圖；

圖6為本發(fā)明的驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明的橫梁的局部俯視視圖；

圖8為本發(fā)明的拱形支架的安裝示意圖；

圖中：1-道冒落區(qū)及破碎帶 2-支架軌道 10-第一拱形支架 11-倒U型軌道 12-導(dǎo)向桿 13-牽引電機 14-弧形導(dǎo)入部 15-滾珠 16-液壓支柱 17-加強桿 20-第二拱形支架至第n拱形支架 21-導(dǎo)向套 22-滾輪 23-驅(qū)動電機 24-傳動鏈條 30-支護板 31-模板 32-鉸接部 33-銷軸 34-連接部 35-套孔 36-十字型卡槽 40-灌漿管 41-灌漿孔 42-灌漿閥門 50-錨桿 60-砂漿 70-橫梁 71-橫槽 72-固定支柱 73-活動支柱 74-銷軸。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下，但本發(fā)明并不限于此。

參考圖1至圖8

一種用于金屬地下礦山巷道冒落區(qū)及破碎帶的支護方法，包括以下步驟：

1）根據(jù)冒落區(qū)或破碎帶1的長度，提前在巷道的地面兩側(cè)安裝支架軌道2，為考慮設(shè)備運輸問題，軌道長度設(shè)計為1-1.5m，軌道之間可以通過螺栓進行延長；并在巷道一端的安全區(qū)域安裝好沿其輪廓設(shè)置有倒U型軌道11的第一拱形支架10；

2）根據(jù)冒落區(qū)或破碎帶的長度，在第一拱形支架的兩側(cè)分別安裝導(dǎo)向桿12，以便供第二拱形支架至第n拱形支架20行走導(dǎo)向；

3）將預(yù)制好的第二拱形支架至第n拱形支架分別安裝在支架軌道上，并使第二拱形支架至第n拱形支架兩側(cè)部的導(dǎo)向套21分別套置在導(dǎo)向桿11上，所述第二拱形支架至第n拱形支架上分別沿其輪廓設(shè)置有倒U型軌道，且第二拱形支架至第n拱形支架的兩側(cè)桿下部分別設(shè)置有由驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動的滾輪22，以便第二拱形支架至第n拱形支架的移動；

4）通過驅(qū)動機構(gòu)使第二拱形支架至第n拱形支架分別移動到指定位置，且第n拱形支架移動到巷道另一端的安全區(qū)域，以便全部拱形支架安裝完成后可以從冒落區(qū)或破碎帶跨過；

5）在第一拱形支架的倒U型軌道上安裝支護板30，待第一拱形支架的支護板安裝完成后再安裝第二拱形支架的支護板，并以此類推，直至第n拱形支架的支護板完成安裝，安裝時使相鄰兩拱形支架的支護板首尾連接，從而提高施工的安全性；

6）在位于冒落區(qū)或破碎帶下側(cè)的支護板上間隔安裝穿入冒落區(qū)或破碎帶內(nèi)的灌漿管40，并在灌漿管內(nèi)穿設(shè)伸入冒落區(qū)或破碎帶上方的巖層內(nèi)的錨桿50；

7）通過灌漿管向冒落區(qū)或破碎帶內(nèi)灌注砂漿60，待砂漿硬化后即完成冒落區(qū)或破碎帶的支護。

本實施例中，所述支護板分別由若干塊模板31拼接組成，所述模板縱向穿過倒U型軌道且中部卡于倒U型軌道內(nèi)，模板的兩側(cè)部分別設(shè)置有鉸接部并經(jīng)縱向穿過鉸接部32的銷軸33與相鄰模板實現(xiàn)鉸接。模板是自制模板，寬度為20cm，長度1.2~1.5m。

本實施例中，所述模板的前后端分別設(shè)置有與相鄰支護板上的模板相連接的連接部34，位于冒落區(qū)或破碎帶下方的上還設(shè)置有用于灌漿管穿過的套孔35，以便灌漿管穿過。

本實施例中，所述第一拱形支架至第n拱形支架上位于倒U型軌道的一端口設(shè)置有牽引電機13，所述牽引電機的輸出端設(shè)置有伸入倒U型軌道內(nèi)的牽引繩；模板在安裝時，將牽引繩與第一塊裝入倒U型軌道內(nèi)的模板相連接，通過驅(qū)使?fàn)恳姍C帶動完成組裝好的支護板的安裝，使模板自動安裝到設(shè)計位置。在安全的情況下，再進行下一拱形支架上的模板安裝，從而提高裝配效率。

本實施例中，所述倒U型軌道的一端口設(shè)置有模板限位板，以便通過第一塊模板的限位完成后續(xù)模板的定位。倒U型軌道的另一端口設(shè)置有弧形導(dǎo)入部14，倒U型軌道內(nèi)的上、下側(cè)分別設(shè)置有輔助模板滑動的滾珠15，以便模板更好的導(dǎo)入。

本實施例中，所述第一拱形支架至第n拱形支架的上部分別設(shè)置有橫梁70，所述橫梁上設(shè)置有橫槽71，所述橫槽的中部豎向設(shè)置有與支護板的模板相連接的固定支柱72，橫槽的兩側(cè)部分別間隔斜置有與支護板的模板相連接的活動支柱73；所述第一拱形支架至第n拱形支架的下側(cè)還豎向設(shè)置有液壓支柱16，所述液壓支柱的伸縮桿支撐于橫梁中部或液壓支柱的伸縮桿上設(shè)置有縱向板或桿，通過縱向板或桿的兩端與橫梁相連接。液壓支柱對模板及拱形支架一個支撐力，確保模板及拱形支架的強度。

本實施例中，位于固定支柱上方的模板中部設(shè)置有十字型卡槽36，所述固定支柱在安裝時將其上端插入十字型卡槽內(nèi)，再將固定支柱的下端通過銷軸74與橫槽相鉸接。

本實施例中，用于與活動支柱上端相連接的模板中部分別設(shè)置有十字型卡槽，所述活動支柱在安裝時將其上端斜著插入十字型卡槽內(nèi)，再將活動支柱的下端裁剪并通過銷軸74使其與設(shè)置于橫槽上的銷軸孔相鉸接，以便根據(jù)現(xiàn)場的情況調(diào)整活動支柱的長度。

本實施例中，所述驅(qū)動機構(gòu)包括分別設(shè)置于第二拱形支架至第n拱形支架的兩側(cè)桿下部的驅(qū)動電機23，所述驅(qū)動電機經(jīng)傳動鏈條24驅(qū)動與滾輪相連接。所述驅(qū)動電機上設(shè)置有遙控設(shè)施，以便通過遙控設(shè)施，使第二拱形支架至第n拱形支架自行移動到設(shè)計位置。

本實施例中，所述灌漿管上間隔設(shè)置有梅花狀灌漿孔41，灌漿管的下部設(shè)置有灌漿閥門42，以便灌漿完成后將灌漿閥門關(guān)閉。灌漿管主要用來臨時支護冒落區(qū)及施工錨桿孔時的保護裝置，防止冒落區(qū)再次發(fā)生冒落，同時在灌漿管注漿完成后通過在錨桿上直接安裝托盤，灌漿管也起到一個錨桿的作用。

本實施例中，所述第二拱形支架至第n拱形支架運動到位后通過鎖緊螺栓將導(dǎo)向套經(jīng)與導(dǎo)向桿鎖緊固定，所述第一拱形支架的兩側(cè)部還設(shè)置有與第n拱形支架相兩連接并呈交叉狀的加強桿17，從而提高整體的強度。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，設(shè)計出不同形式的用于金屬地下礦山巷道冒落區(qū)及破碎帶的支護方法，并不需要創(chuàng)造性的勞動，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化、修改、替換和變型，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。