鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤礦井下頂板支護的支撐裝置，特別涉及一種鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料尚強操柱。
【背景技術(shù)】
[0002]巷道頂板冒頂和工作面冒落是煤礦生產(chǎn)的五大災(zāi)害之一，冒頂或冒落區(qū)域頂板處理不當，容易發(fā)生頂板的再次垮冒，造成人員傷亡和設(shè)備的損壞，影響煤礦的安全生產(chǎn)。目前，國內(nèi)外煤礦井下處理巷道頂板冒頂和工作面冒落的方法主要有:錨網(wǎng)噴注法、金屬支架木垛法、撞楔法等，均需要施工人員長時間在無支護的巷道頂板下作業(yè)，通常冒頂區(qū)域巷道頂板巖性差、松散破碎、極易發(fā)生再次冒頂，引發(fā)次生災(zāi)害，因此施工人員的安全難以保證，同時在頂板冒落較高時，需要搭設(shè)腳手架進行登高作業(yè)，增加了施工的不安全性。金屬支架木垛法、撞楔法等采用木材進行接頂，存在接頂不實，木材在潮濕環(huán)境下容易腐爛的問題，造成大量木材資源浪費，并且木垛支設(shè)需要人手多，程序復(fù)雜。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，該垛柱操作簡單、高強、安全、快速，能夠柔性處理巷道頂板冒頂和工作面冒落。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供以下的技術(shù)方案:鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，包括若干鋼圈，所述鋼圈上下堆疊構(gòu)成垛柱，所述每個鋼圈內(nèi)均設(shè)有鋼管，所述鋼管位于鋼圈內(nèi)圈的中心處，且鋼管通過加強筋或加強筋板與鋼圈內(nèi)壁焊接，每個鋼圈內(nèi)均填充輕質(zhì)高強材料；每相鄰的兩個鋼圈的鋼管位于同一軸線上，每相鄰的兩個鋼圈之間通過同一根圓鋼插于兩個鋼管內(nèi)來限制相鄰兩個鋼圈之間的水平位移，或通過在位于上方鋼圈的鋼管內(nèi)設(shè)置限位鋼管來限制來限制相鄰兩個鋼圈之間的水平位移，所述限位鋼管通過固定銷滑動連接于鋼管內(nèi)，所述固定銷端面穿出限位鋼管的管壁與鋼管的內(nèi)壁緊密接觸。
[0005]優(yōu)選的，鋼管內(nèi)壁在靠近鋼圈四分之三高度處焊接限位鋼環(huán)。
[0006]優(yōu)選的，每個限位鋼管內(nèi)的固定銷均設(shè)有兩個，兩個固定銷之間通過彈簧連接，兩個固定銷各自的另一端部分別穿出設(shè)在靠近限位鋼管頂部處的兩個孔與鋼管的內(nèi)壁接觸。
[0007]優(yōu)選的，固定銷與鋼管內(nèi)壁接觸的端面設(shè)為粗糙端面。
[0008]優(yōu)選的，每個鋼圈在其外側(cè)面靠近上、下端面處分別對稱焊接兩個螺帽，每個鋼圈通過在上、下的兩對螺帽內(nèi)安裝螺栓與相鄰鋼圈連接。
[0009]優(yōu)選的，每個鋼圈外部均設(shè)有把手。
[0010]采用上述技術(shù)方案，本實用新型整體結(jié)構(gòu)是以鋼結(jié)構(gòu)和高強輕質(zhì)充填材料構(gòu)成，抗壓強度高，耐腐蝕；在施工不需要搭設(shè)腳手架進行登高作業(yè)，增加了安全性；避免了原來采用木垛的方法進行接頂，存在接頂不實，木材在潮濕環(huán)境下容易腐爛、浪費大量木材資源的問題；本實用新型施工工藝簡單，提高了支護強度，通用性強，具有難燃抗靜電的特點，且可回收利用。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的主視圖；
[0012]圖2是本實用新型的相鄰兩個鋼圈的連接示意圖；
[0013]圖3是本實用新型的限位鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]其中，1.鋼圈2.鋼管3.加強筋4.限位鋼管5.固定銷6.限位環(huán)7.彈簧8.螺帽9.螺栓10.把手。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖，通過對實施例的描述，對本實用新型做進一步說明:
[0016]如圖1到3所示，本實用新型鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，包括若干直徑為200?800mm、壁厚為3?12mm、高度為100?500mm的鋼圈1，鋼圈1的壁厚根據(jù)所需的強度要求確定，所有鋼圈1依次上下堆疊構(gòu)成垛柱，每個鋼圈1內(nèi)均設(shè)有鋼管2，鋼管2位于鋼圈1內(nèi)圈的中心處，且鋼管2通過加強筋3或加強筋板與鋼圈1內(nèi)壁焊接，每個鋼圈1內(nèi)均填充輕質(zhì)高強材料，高強材料采用超聚砼，該超聚砼由A組物料和B組物料組成，其中，A組物料按質(zhì)量份記，由30-50份聚乙二醇醚、5-10份三乙烯二胺、5-10份甲基膦酸二甲酯、1-5份α -甲基苯乙稀、10-70份沙和/或石和/或粉煤灰組成；Β組物料質(zhì)量與Α組質(zhì)量相等，B組物料與A組物料質(zhì)量相等，由甲苯二異氰酸酯與沙和/或石和/或粉煤灰組成，其中按質(zhì)量比計，甲苯二異氰酸酯:沙和/或石和/或粉煤灰=(90-95): (10-70);每相鄰的兩個鋼圈1的鋼管2位于同一軸線上，每相鄰的兩個鋼圈1之間通過在位于上方鋼圈1的鋼管2內(nèi)設(shè)置限位鋼管4來限制來限制相鄰兩個鋼圈1之間的水平位移，限位鋼管4通過固定銷5滑動連接于鋼管2內(nèi)，每個限位鋼管4內(nèi)的固定銷5均設(shè)有兩個，兩個固定銷5之間通過彈簧7連接，兩個固定銷5各自的另一端部分別穿出設(shè)在靠近限位鋼管4頂部處的兩個孔與鋼管2的內(nèi)壁接觸，鋼管2內(nèi)壁在靠近底部處焊接限位鋼環(huán)6，在進行水平限位時直接將限位鋼管4按下，直至固定銷5滑動到限位環(huán)6處，限位環(huán)6用于阻擋固定銷5繼續(xù)下滑。
[0017]采用上述技術(shù)方案，本實用新型垛柱的整體結(jié)構(gòu)是以鋼結(jié)構(gòu)和高強輕質(zhì)的超聚砼構(gòu)成，抗壓強度高，耐腐蝕；在施工時，本實用新型是采用鋼圈1上下堆疊而成，不需要搭設(shè)腳手架進行登高作業(yè)，增加了安全性；而且避免了原來采用木垛的方法進行接頂，存在接頂不實，木材在潮濕環(huán)境下容易腐爛、浪費大量木材資源的問題；本實用新型在使用時，還可以配合單體液壓支柱使用，本實用新型可以置于單體液壓支柱的上部，也可置于單體液壓支柱的下部，支撐煤礦井下工作面冒落時將第一塊鋼圈1先與單體液壓支柱上部或下部的鋼板固定，然后再垛上第二塊鋼圈1，以此類推，施工工藝簡單，提高了支護強度，通用性強，具有難燃抗靜電的特點，且可回收利用。
[0018]本實用新型固定銷5與鋼管2內(nèi)壁接觸的端面設(shè)為粗糙端面，用以增大固定銷5端面與鋼管2的摩擦力；每個鋼圈1在其外側(cè)面靠近上、下端面處分別對稱焊接兩個螺帽8，每個鋼圈1通過在上、下的兩對螺帽8內(nèi)安裝螺栓9與相鄰鋼圈1連接，這樣可以輔助限制鋼圈1之間的位移；每個鋼圈1外部均設(shè)有把手10，便于施工時的搬運。另外，本實用新型在進行水平限位時，也可以采用同一根圓鋼直接插于兩個鋼圈1的鋼管2內(nèi)，這樣也可達到限位效果，且成本低，操作簡單。
[0019]以上所述的僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，包括若干鋼圈(1)，所述鋼圈(1)上下堆疊構(gòu)成垛柱，其特征在于:所述每個鋼圈(1)內(nèi)均設(shè)有鋼管(2)，所述鋼管(2)位于鋼圈(1)內(nèi)圈的中心處，且鋼管(2)通過加強筋或加強筋板(3)與鋼圈(1)內(nèi)壁焊接，每個鋼圈(1)內(nèi)均填充輕質(zhì)高強材料；每相鄰的兩個鋼圈(1)的鋼管(2)位于同一軸線上，每相鄰的兩個鋼圈(1)之間通過同一根圓鋼插于兩個鋼管(2)內(nèi)來限制相鄰兩個鋼圈(1)之間的水平位移，或通過在位于上方鋼圈⑴的鋼管⑵內(nèi)設(shè)置限位鋼管⑷來限制來限制相鄰兩個鋼圈⑴之間的水平位移，所述限位鋼管(4)通過固定銷(5)滑動連接于鋼管(2)內(nèi)，所述固定銷(5)端面穿出限位鋼管(4)的管壁與鋼管(2)的內(nèi)壁緊密接觸。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，其特征在于:所述鋼管(2)內(nèi)壁在靠近鋼圈(1)四分之三高度處焊接限位鋼環(huán)(6)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，其特征在于:所述每個限位鋼管(4)內(nèi)的固定銷(5)均設(shè)有兩個，兩個固定銷(5)之間通過彈簧(7)連接，兩個固定銷(5)各自的另一端部分別穿出設(shè)在靠近限位鋼管(4)頂部處的兩個孔與鋼管(2)的內(nèi)壁接觸。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，其特征在于:所述固定銷(5)與鋼管(2)內(nèi)壁接觸的端面設(shè)為粗糙端面。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，其特征在于:所述每個鋼圈(1)在其外側(cè)面靠近上、下端面處分別對稱焊接兩個螺帽(8)，每個鋼圈(1)通過在上、下的兩對螺帽內(nèi)安裝螺栓(9)與相鄰鋼圈(1)連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，其特征在于:所述每個鋼圈(1)外部均設(shè)有把手(10)。
【專利摘要】本實用新型公開了一種鋼圈式內(nèi)置輕質(zhì)材料高強垛柱，包括若干鋼圈，鋼圈上下堆疊構(gòu)成垛柱，每個鋼圈內(nèi)均設(shè)有鋼管，鋼管位于鋼圈內(nèi)圈的中心處，且鋼管通過加強筋或加強筋板與鋼圈內(nèi)壁焊接，每個鋼圈內(nèi)均填充輕質(zhì)高強材料；每相鄰的兩個鋼圈的鋼管位于同一軸線上，每相鄰的兩個鋼圈之間通過同一根圓鋼插于兩個鋼管內(nèi)來限制相鄰兩個鋼圈之間的水平位移，或通過在位于上方鋼圈的鋼管內(nèi)設(shè)置限位鋼管來限制相鄰兩個鋼圈之間的水平位移，限位鋼管通過固定銷滑動連接于鋼管內(nèi)，固定銷端面穿出限位鋼管的管壁與鋼管的內(nèi)壁緊密接觸，本實用新型施工工藝簡單，提高了支護強度，通用性強，具有難燃抗靜電的特點，且可回收利用。
【IPC分類】E21D15/02
【公開號】CN204960955
【申請?zhí)枴緾N201520753906
【發(fā)明人】莫維永
【申請人】安徽佳泰礦業(yè)科技有限公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年9月24日